Pregunta 42 · Bioquímica URV 2017

Exposa de forma organitzada i precisa els aspectes clau relacionats amb l'aprofitament cel·lular de la glucosa com a font d'energia, comparant el seu processament en condicions aeròbiques i anaeròbiques.

Solución: L'aprofitament de la glucosa com a combustible cel·lular s'articula a través de les següents etapes i característiques: a. Glicòlisi citosòlica: Constitueix la ruta inicial compartida per condicions aeròbiques i anaeròbiques. Comprèn 10 reaccions: - *Fase preparatòria:* Es consumeixen 2 ATP per fosforilar la glucosa (Glucosa $\rightarrow$ G6P $\rightarrow$ F6P $\rightarrow$ F-1,6-BP) i escindir-la en dues trioses fosfat. - *Fase de rendiment:* S'oxiden dues molècules de gliceraldehid-3-fosfat fins a piruvat, generant 4 ATP (per fosforilació a nivell de substrat) i 2 NADH. El balanç net és de 2 ATP + 2 NADH + 2 piruvat per glucosa. b. Via anaeròbica (fermentacions): Quan no hi ha $\text{O}_2$ o a cèl·lules sense mitocondris (com els eritròcits) o múscul sota esforç intens: - El piruvat es redueix a lactat (fermentació làctica) per la LDH per tal de reoxidar el NADH a $\text{NAD}^+$, permetent la continuïtat de la glicòlisi. - El rendiment energètic es manté en només 2 ATP nets/glucosa. c. Via aeròbica (respiració cel·lular completa): En presència d'$\text{O}_2$: - El piruvat entra al mitocondri i és descarboxilat pel complex de la *piruvat deshidrogenasa (PDH)* a acetil-CoA, alliberant $\text{CO}_2$ i generant 1 NADH per piruvat (2 NADH per glucosa). - L'acetil-CoA entra al *cicle de Krebs*, on s'oxida a $\text{CO}_2$ alliberant 3 NADH, 1 $\text{FADH}_2$ i 1 GTP/ATP per cada acetil-CoA. - Tots els coenzims reduïts cedeixen els seus electrons a la *cadena respiratòria mitocondrial*, acoblada a la fosforilació oxidativa, assolint un rendiment global final d'unes 30-32 molècules d'ATP per molècula de glucosa. d. Emmagatzematge: Quan hi ha un excés energètic, la glucosa s'emmagatzema en forma de glicogen al fetge i múscul, disponible per mobilitzar-se quan calgui mantenir la glucèmia o respondre a la contracció muscular.