Este documento describe los procesos de glucólisis y metabolismo de los carbohidratos. La glucólisis convierte la glucosa en piruvato a través de una serie de reacciones enzimáticas, produciendo ATP. En condiciones aeróbicas, el piruvato se oxida completamente en la mitocondria para generar más ATP. La glucólisis anaeróbica produce lactato cuando la tasa de hidrógeno excede la capacidad de la cadena respiratoria. En conjunto, la degradación completa de la glucosa puede producir entre 2 y 38

1. GLUCÓLISIS
L. N. Noé González Gallegos

2. Bioenergéticos
Formas de trabajo biológico:
 Digestión, absorción y asimilación de
nutrimentos.
 Función glandular: secreción de hormonas.
 Mantenimiento de gradientes electroquímicos
a través de la membrana.
 Síntesis de nuevos componentes químicos .

3. Respiración celular
Glucosa 6 O2 6 CO2 6 H2O ATP
Trabajo
mecánico
Trabajo químico Trabajo de
transporte
+ + +

4. Fuentes de carbono para la
glucólisis
1. Almidón de la dieta: es la mayor fuente de
glucosa.
2. Glucógeno: es la mayor forma de hidratos de
carbono de almacén en animales, un polímero
de glucosa sumamente bifurcado.
3. Sacarosa: disacárido que constituye el mayor
azúcar en nuestra dieta (glucosa-fructosa).
4. Lactosa: disacárido, el más frecuente hidrato
de carbono en la leche (glucosa-galactosa).
5. Fructosa: presente en frutas y como
componente de la sacarosa.

5. Digestión de los hidratos de
carbono
Boca
(amilasa salival)
Estómago
(ácido clorhídrico destruye la amilasa)
Intestinos
(Amilasa pancreática)
Células epiteliales del borde en
cepillo
(Disacaridasas, oligosacaridasas,
dextrinasas)
Vena porta
(Transporte)
Hígado
(Metabolismo de la fructosa y
galactosa)
Circulación
Almidón, lactosa, sacarosa,
fructosa
Almidón, maltosa,
maltotriosa, dextrinas,
lactosa, sacarosa, fructosa
Maltosa, maltotriosa,
dextrinas, lactosa, sacarosa,
fructosa
Glucosa, galactosa, fructosa
Glucosa

6. Distribución de los hidratos de
carbono
Datos aproximativos de los hidratos de carbono:
 Glucosa sanguínea: 1 g/L (aprox. 5g totales)
 Espacio intersticial: 15 g
 Glucógeno hepático: 100-200 g
 Glucógeno muscular: 300-400 g (15-17 g/kg
de músculo)

7. Degradación total de la glucosa
Fase 1
a. Glucólisis
b. Ciclo de Krebs
Fase 2
a. Cadena de transporte de
electrones
b. Fosforilación oxidativa
Glucosa
Piruvato
Acetil CoA
Oxaloacetat
o
Lactato
NADH FADH2 H+
H2O CO2
AT
P
ATP
ADP

8. Glucólisis
Proceso mediante el cual las moléculas de
glucosa son metabolizadas a través de una
serie de reacciones enzimáticas en dos
moléculas de piruvato.

9. Propósito de la glucólisis
Producción de trifosfato de adenosina (ATP), el
cual es el combustible de las células.
1. Glucólisis anaeróbica: Produce 2 moles de
ATP por mol de glucosa.
2. Glucólisis aeróbica: Produce 6 a 8 moles de
ATP por mol de glucosa.

10. Glucólisis (Citoplasma celular)
Glucosa
Fructosa 1,6
bifosfato
Gliceraldehído 3-
fosfato
Gliceraldehído 3-
fosfato
Piruvato Piruvato
2 ATP
2 ADP
2 (NAD+ + Pi)
2 (NADH + H+)
4 ADP
4 ATP
Formula general
Glucosa
+
ADP
+
Pi
=
2 (Piruvato)
+
2 ATP
+
2 (NADH)
+
2 (H+)
+
2 (H2O)

11. Glucólisis. Las enzimas en negritas representan
los puntos de regulación de la vía.
Reacción Enzima Tipo de reacción Ecuación del a reacción ΔGo
1
Hexosa cinasa (HK) (o
glucosa cinasa en las
células de los islotes
pancreáticos y hepatocitos)
Fosforilación
Glucosa + ATP → glucosa-6-fosfato +
ADP + H+
-16.7 kJ/mol
2 Glucosa-fosfato isomerasa Isomerización Glucosa-6-fosfato → fructosa-6-fosfato +1.7 kJ/mol
3 Fructosa-fosfato cinasa Fosforilación
Fructosa-6-fosfato + ATP → fructosa-1,6-
bifosfato + ADP + H+
-18.5 kJ/mol
4 Aldolasa Escisión
Fructosa-1,6-bifosfato → dihidroxiacetona-
fosfato + gliceraldehído-3-fosfato
+28 kJ/mol
5 Triosa-fosfato isomerasa
Isomerización
(cetosa → aldosa)
Dihidroxiacetona-fosfato → gliceraldehído-
3-fosfato
+7.6 kJ/mol
6
Gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa
Oxidación y
fosforilación
Gliceraldehído-3-fosfato + NAD+ + HPO4
2-
→ 1,3-bifosfoglicerato + NADH + H+
+6.3 kJ/mol
7 Fosfoglicerato cinasa
Fosforilación a
nivel de sustrato
1,3-bifosfoglicerato + ADP → ATP + 3-
fosfoglicerato
-18.8 kJ/mol
8 Fosfoglicerato mutasa Isomerización 3-fosfoglicerato → 2-fosfoglicerato +4.4 kJ/mol
9 Enolasa Deshidratación
2-fosfoglicerato → fosfoenolpiruvato +
H2O
+1.7 kJ/mol
10 Piruvato cinasa
Fosforilación a
nivel de sustrato
Fosfoenolpiruvato + ADP → piruvato +
ATP
-31.4 kJ/mol

12. Glucólisis
 El NADH generado durante la glucólisis se
utiliza para combustible, sintetizando ATP en
la fosforilación oxidativa mitocondrial.
 La producción de dos o tres equivalentes de
ATP dependerá de la lanzadera que se utiliza
para el transporte de los electrones de NADH
al citoplasma mitocondrial.

13. Citoplasma Mitocondria
A. Lanzadera glicerol-3-fosfato
B. Lanzadera del malato-
aspartato
Glucólisis
NAD
H
H+
NAD
FADH
2
FAD
2 ATP
NAD
H
H+
NAD
NAD+
3 ATP
NAD
H
H+

14.  Durante una actividad física intensa, la
producción de átomos de hidrógeno supera la
tasa de oxidación de la cadena respiratoria.
 Para continuar con la producción de energía,
éstos hidrógenos deben ser aceptados por
una sustancia distinta al oxígeno.
 La molécula de piruvato, temporalmente
acepta un par de hidrógenos para formar
ácido láctico.
Glucólisis anaeróbica

15. NADH
H+
Piruvato
NAD+ Lactato
En el músculo activo y en los
eritrocitos
Glucólisis anaeróbica (Citoplasma
celular)

16. Energía por la glucólisis
Dos moléculas de piruvato son formadas partir de
una molécula de glucosa.
Así, hay una producción neta de dos moléculas de
ATP por molécula de glucosa utilizada en la
formación anaeróbica de piruvato (-2+2+2).
En condiciones aeróbicas, se suman 4 ó 6
moléculas más de ATP como producto de su
síntesis en la cadena respiratoria mitocondrial
(depende de la lanzadera utilizada).

17. Producción neta de ATP a partir de una molécula de
glucosa
Localización Sustratos Producción de
energía
Glucólisis anaerobia Citoplasma celular Glucosa  Lactato 2 ATP
Glucolisis aerobia Citoplasma celular Glucosa  2 (Piruvato) 6 - 8 ATP
Oxidación del
piruvato
(Lactato
deshidrogenasa)
Matriz mitocondrial 2 (Piruvato)  2 (Acetil
CoA)
6 ATP
Ciclo de Krebs Matriz mitocondrial
2 (Acetil CoA)  2
(Oxaloacetato)
24 ATP
Cadena respiratoria
mitocondrial
(Cadena de
transporte de
electrones)
Matriz , membrana
interna y espacios
intermembrana de
la mitocondria
NADH, FADH2

ATP
Fosforilación
oxidativa

18. Flujo de los sustratos energéticos en el
paciente críticamente enfermo
En ayuno Alimentado

19. Referencias bibliográficas
Cresci GA. Nutrition Support for the Critically Ill Patient: A Guide to
Practice. Boca Raton: CRC Press; 2015.
Davidson V. Glycolysis. En: Davidson VL, Sittman DB, editores. Biochemistry. 4
ed. USA: Lippincott Williams & Wilkins; 1999. p. 273-85.
Delgado-Fernández M, Gutiérrez-Saínz A, Castillo-Garzón MJ. Bases
fisiológicas y metabólicas de la alimentación. En: Delgado-Fernández M,
Gutiérrez-Saínz A, Castillo-Garzón MJ, editores. Entrenamiento físico-
deportivo y alimentación. De la infancia a la edad adulta. Barcelona:
Paidotribo. p. 9-54.
McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Nutrient role in bioenergetics. En: McArdle
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Philadephia: Wolters Kluwer/Lippincot Williams & Wilkins; 2009. p. 124-
53.
Metabolismo de los hidratos de carbono. En: Horton-Szar D, editor. Lo
esencial en metabolismo y nutrición. 4 ed. España: Elsevier; 2013.