Catabolismo De La Glucosa

Catabolismo de la glucosa (glucolisis)

El catabolismo de la glucosa (compuesto de seis carbonos al que nos referiremos como C6) puede ocurrir por cuatro vías diferentes:

(1) Ruta de Embden-Meyerhof (EM). Es la más común en todo tipo de organisos incluyendo hongos filamentosos, levaduras y muchos tipos de bacterias. Esta ruta puede funcionar tanto en condiciones aerobias como en anaerobias y se lleva a cabo por una serie de 10 enzimas citoplásmicas. La mayoría de los pasos de la ruta son reversibles, aunque hay tres (los catalizados por las enzimas hexoquinasa, fosfofructoquinasa y piruvato quinasa) que son irreversibles. En los procesos anabólicos hay unos desvíos metabólicos para evitar estos pasos irreversibles. El resultado de la ruta EM es el siguiente:

Glucosa (C6) + 2ADP + 2NAD+  piruvato (C3) + 2ATP + 2NADH + 2H+

Como resultado de esta ruta se obtiene una pequeña cantidad de energía (dos moles de ATP por mol de glucosa) por procesos de fosforilación a nivel de substrato, se obtienen dos moles de NAD reducido (NADH+ H+) y se ha logrado una oxidación parcial del carbono de la glucosa para producir como metabolito final dos moles de piruvato por mol de glucosa catabolizada.

(2) Ruta de las Pentosas Fosfato (PF). Esta ruta está presente en muchas bacterias y en la mayoría de los eucariontes. En muchos casos se lleva a cabo simultáneamente a la tura EM descrita antes. Por ejemplo: en levaduras, entre el 10 y el 20% de la glucosa se metaboliza porla ruta PF (el porcentaje puede ser aún mayor en condiciones de crecimiento rápido) y el resto por la EM. La ruta PF funciona en condiciones aerobias y anaerobias y tiene importancia en procesos catabólicos y en anabólicos tales como en la síntesis de nucleótidos y de aminoácidos aromáticos. La ecuación general de la ruta PF es la siguiente:

3 Glucosa-6-fosfato (C6) + 6NADP+ H2O fructosa-6-fosfato (C6) + gliceraldehido-3-fosfato (C3) + 3CO2 + 6NADPH + 6H+

Como resultado, no se produce energía, aunque sí ocurre una descarboxilación.La fructosa-6-fosfato y el gliceraldehido-3-fosfato son intermediarios comunes de las rutas EM y PF. Por último, los seis moles de NADPH+ H+ producidos en la ecuación se usan como "poder reductor" en procesos anabólicos.

(3) Ruta de Etner-Doudoroff (ED). Es una ruta usada por un número reducido de microorganismos carentes de la ruta EM. La mayoría son bacterias Gram-negativas tales como Pseudomonas, Rhizobium,Xhantomonas, Azotobacter y Zymomonas. La ruta ED es muy rara en hongos. El resultado general de la ruta ED es el siguiente:

Glucosa (C6) + ADP + NAD+ + NADP+  piruvato (C3) + ATP + NADH + NADPH + 2H+

Como puede verse, el rendimiento energético es menor que en la ruta EM.

(4) Ruta de la Fosfocetolasa o de Warburg-Dickens (WD).Es la ruta que siguen ciertas bacterias lácticas (especialmente Lactobacillus y Leuconostoc). Se puede considerar una variante de la ruta de las PF puesto que se forma un azucar C5 y, por consiguiente, tiene lugar una descarboxilación. sin emabrgo, en la ruta WD, la enzima fosfocetolasa rompe el azucar C5 y da lugar a dos ramas que condicen a la formación de lactato y etanol en un proceso de feremntación heteroláctica.

El metabolito final más relevante de esta primera fase del catabolismo de la glucosa es el ácido

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