Pregunta 4 · Biología PAU Cantabria Ordinaria 2024

¿En qué consiste la glucólisis?

Solución: Es una ruta catabólica oxidativa que tiene lugar en el citosol (o hialoplasma) celular, en condiciones anaerobias (sin necesidad de oxígeno), mediante la cual una molécula de glucosa se degrada y oxida parcialmente para dar dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato), produciéndose energía útil en forma de 2 ATP y poder reductor en forma de 2 NADH.

Dibuje la reacción global de la glucólisis, indicando el nombre de todos los elementos que forman parte de la reacción.

Solución: $$\text{Glucosa} + 2\,\text{NAD}^+ + 2\,\text{ADP} + 2\,\text{P}_i \longrightarrow 2\,\text{Piruvato} + 2\,\text{NADH} + 2\,\text{H}^+ + 2\,\text{ATP} + 2\,\text{H}_2\text{O}$$ Nombres de los elementos: - Glucosa: Sustrato carbonado inicial (hexosa). - $\text{NAD}^+$: Nicotinamida adenina dinucleótido (coenzima oxidada / aceptor de electrones). - $\text{ADP}$: Adenosín difosfato. - $\text{P}_i$: Fosfato inorgánico. - Piruvato (o ácido pirúvico): Producto carbonado final de tres carbonos. - $\text{NADH}$: Coenzima reducida. - $\text{ATP}$: Adenosín trifosfato (energía útil). - $\text{H}_2\text{O}$: Agua.

¿Cuáles son los dos tipos de degradación que puede seguir el producto final de la glucólisis?

Solución: El piruvato puede seguir: 1. Vía aerobia: Respiración celular aerobia (en presencia de $O_2$, mediante descarboxilación oxidativa en la mitocondria y ciclo de Krebs). 2. Vía anaerobia: Fermentación (en ausencia de $O_2$, por ejemplo fermentación láctica o alcohólica en el citosol).

Compárelos a nivel de productos finales y cantidad de energía generada.

Solución: - Respiración celular aerobia: - *Productos finales*: Moléculas inorgánicas totalmente oxidadas: dióxido de carbono ($CO_2$) y agua ($H_2O$). - *Energía generada*: Oxidación completa muy rentable; genera un alto rendimiento energético (aproximadamente 30-32 ATP por molécula de glucosa completa, o unos 15 ATP por molécula de piruvato). - Fermentación: - *Productos finales*: Compuestos orgánicos parcialmente oxidados y aún ricos en energía, como ácido láctico (fermentación láctica) o etanol y $CO_2$ (fermentación alcohólica). - *Energía generada*: No produce ATP adicional a partir del piruvato (su fin es reoxidar el $\text{NADH}$ a $\text{NAD}^+$); el rendimiento energético total se limita a los 2 ATP netos obtenidos en la glucólisis previa.