El ATP en la glucólisis se produce en el citoplasma celular pero el del Ciclo de Krebs se produce en la mitocondria. La membrana mitocondrial contiene un complejo proteico ATP-sintasa que aprovecha un flujo de protones para la producción de ATP a partir de ADP y Pi.
¿Se produce ATP en el citoplasma durante la glucólisis de una manera similar o diferente?
El ATP en la glucólisis se produce directamente en ciertas reacciones del tipo:
X-PO 3 2– + ADP → Y + ATP
en un proceso se llama fosforilación a nivel de sustrato .
Una reacción anterior clave en la ruta es la catalizada por la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa, en la que el ortofosfato libre se incorpora a un azúcar fosfato en una reacción del tipo:
Z + PO 4 3– → X-PO 3 2–
(He usado X, Y y Z porque ocurren otros cambios en las estructuras).
Esto es totalmente diferente de la fosforilación oxidativa que ocurre en la mitocondria. En ambos casos, la energía (libre) que impulsa la generación de ATP proviene de la oxidación de azúcares que involucran cofactores como NAD + a NADH. En la fosforilación oxidativa, la reoxidación de NADH en la membrana (en última instancia, por oxígeno molecular) se usa para establecer un gradiente de protones, que luego se puede usar para impulsar la ATP-sintasa. En la fosforilación a nivel de sustrato, la química de los intermedios se manipula para que las reacciones particulares impliquen un cambio de energía libre suficiente para impulsar la conversión de ADP a ATP directamente. (La reoxidación anaeróbica del NADH no produce ATP en este último caso).
Debe leer un libro de texto de bioquímica para conocer los detalles, que son demasiado extensos para presentarlos aquí. Berg et al. La Sección 16.1 cubre este pozo y está disponible en línea.
David