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Ya sabemos que si partimos de una molécula de glucosa, que es una molécula que tiene seis átomos de carbono (1, 2, 3, 4, 5, 6), entonces a través de la Glucólisis podemos generar dos moléculas de piruvato. De piruvato también podríamos considerar el ácido pirúvico, ¿verdad? Tenemos dos moléculas de piruvato y cada una de estas moléculas tiene tres átomos de carbono. Muy bien, entonces obviamente hay muchas otras cosas unidas a estos a estos átomos de carbono, ¿verdad? Y ya lo hemos visto anteriormente. Y si no, también pueden verlo con más detalle en Wikipedia.
Pero lo importante es que esta molécula de glucosa fue cortada, digamos, en dos partes a través del proceso de la Glucólisis. A través de la Glucólisis, y algo importante que hay que mencionar de la Glucólisis es que puede ocurrir en ausencia de oxígeno o también puede ocurrir ante la presencia de oxígeno. Digamos, el punto importante es que no necesita oxígeno para llevarse a cabo, ¿verdad?
Y también otra cuestión importante que hay que mencionar es que al final tenemos una ganancia de dos ATPs netos. Y cuando digo dos ATPs netos, estoy pensando en que, digamos, tenemos dos fases, ¿verdad? Una fase de inversión en donde necesitamos dos ATPs para poder iniciar la Glucólisis, y tenemos una fase de recompensa en donde obtenemos cuatro ATPs. Así que en total obtenemos dos ATPs netos, ¿verdad? Y también tenemos la producción de dos moléculas de NADH. Muy bien, todo eso lo obtuvimos de la Glucólisis.
Y para poder visualizarlo, voy a dibujar una célula por aquí. Digamos, aquí tenemos una célula, esa es su membrana externa, ¿verdad? Y vamos a suponer que esta célula tiene un núcleo, ¿verdad? Y en ese núcleo se encontrará el ADN, ¿verdad? Y entonces, si tiene núcleo, ¿verdad? estamos pensando que es una célula eucarionte. Muy bien.
Entonces, esta va a tener aquí también unas mitocondrias. Estas mitocondrias tienen su membrana externa y la membrana interna, ¿verdad? Aquí vamos a poner otra otra mitocondria. Okay, ahí está otra mitocondria. Y a las mitocondrias suelen llamarles como el centro de energía de la célula, ¿verdad? Pero eso lo vamos a ver en otro video, ¿verdad? O lo vamos a ver más adelante. Okay.
Entonces, ahí tenemos las mitocondrias y en y en general los organelos, ¿verdad? Se encuentran en un espacio con fluido, ¿verdad? Y cada uno de estos organelos eh cumple alguna función específica en la célula, ¿verdad? Así como los órganos tienen un una función para nuestro cuerpo. Aquí tenemos este espacio fluido entre los organelos y a ese a ese, digamos, a ese fluido o ese espacio fluido le conocemos como citosol. Citosol. Muy bien.
Y es importante mencionar el citosol porque es en esta parte en donde se lleva a cabo la Glucólisis. Aquí se lleva a cabo la Glucólisis. Muy bien. Y de hecho, en otro video ya vimos cuál sería el siguiente paso después de la Glucólisis, y es el ciclo de Krebs o también conocido como el ciclo del ácido cítrico, ¿verdad? Y este ocurre en la membrana interna de la mitocondria.
Y solo para ser claros, voy a dibujar una mitocondria más grande. Muy bien. Entonces, digamos, aquí tenemos nuestra mitocondria, que era la que teníamos en verde aquí. Y esta mitocondria tiene una membrana externa y también tiene una membrana interna, ¿verdad? Aquí tenemos nuestra membrana interna y a estos pliegues que tiene la membrana interna se les da un nombre y se les conoce como crestas. Estas son las crestas. Muy bien.
Y podemos notar que aquí tenemos como dos especies de compartimentos. Este que estoy pintando con rojo es, digamos, como el compartimento externo, ¿verdad? Y a este se le conoce como el espacio intermembranoso. Inter intermembranoso. Membranoso. Muy bien, ese es, digamos, como el espacio externo. Y por supuesto, también tenemos como un un compartimento interno, ¿verdad? Este compartimento de acá, que también recibe nombre y se le conoce como matriz. Esta es la matriz de la mitocondria.
Ahora bien, regresemos a estos piruvatos. Tenemos estos dos piruvatos que se producen a partir de la glucosa en la Glucólisis, ¿verdad? Pero estos no se encuentran del todo listos para entrar al ciclo de Krebs. Así que, ¿cómo los preparamos para que entren al ciclo? Bueno, en esencia, vamos a tener que oxidarlos. Así que solo me voy a centrar en uno de los piruvatos, ¿verdad? Pero recuerden que todo esto que voy a mencionar a partir de este momento va a ocurrir dos veces, ¿verdad? Dos veces, pues tenemos dos moléculas de piruvato que se producen por cada molécula de glucosa.
Así que vamos a tener, digamos, vamos a tener a partir de este momento un estado preparatorio para entrar al ciclo de Krebs. Y este comienza con la oxidación del piruvato. Y esencialmente, lo que va a hacer este paso es remover un carbono de este piruvato, ¿verdad? Terminando con un compuesto con una estructura principal, digamos, de dos carbonos, ¿verdad? Porque recuerden, aquí hay muchas otras cosas unidas a estos carbonos. Pero bueno, a este nuevo compuesto de dos carbonos le conocemos como acetil CoA. Así que vamos a escribirlo. Este será el acetil CoA. Muy bien. Y es una molécula que tiene dos carbonos. Vamos a ponerlo así, tiene, digamos, una estructura principal de dos carbonos.
Y entonces, a este proceso de generar acetil CoA a partir del piruvato le conocemos como la oxidación, justamente, del piruvato. Oxidación del del piruvato. Muy bien. Y algo muy importante que hay que remarcar de este proceso es que vamos a tener la formación de NADH a partir de NAD+. Tenemos NAD+ que se va a reducir en NADH porque gana un hidrógeno. Muy bien.
Entonces, este proceso generalmente se incluye en el ciclo de Krebs en algunos libros de texto, digamos, pero eh, en realidad es un estado preparatorio para el ciclo de Krebs. Muy bien. Una vez que ya tenemos este este compuesto, el acetil CoA, que tiene dos átomos de carbono, ¿verdad? Una vez que ya tenemos el acetil CoA, entonces estamos listos para entrar al ciclo de Krebs. Y veremos en unos segundos por qué se dice que es un ciclo.
Bueno, entonces ahora, algo importante que hay que mencionar es que todo esto va a ser catalizado por enzimas. Las enzimas son proteínas que se encargan de juntar todo el material necesario y, digamos, juntarlo de la forma correcta para que en efecto puedan reaccionar. En particular, el acetil CoA, digamos, va a ser catalizado por enzimas, ¿verdad? Y se va a unir a un ácido oxaloacético.
Entonces, vamos a escribir eso. Vamos a poner el ácido ácido oxaloacético. Oxaloacético. Aquí tenemos el ácido oxaloacético. Y, digamos, así, yo sé que es una palabra muy rimbombante, pero esta es una molécula esencialmente que que tiene cuatro carbonos, ¿verdad? O al menos una estructura principal de cuatro carbonos. Y estas dos reaccionan, digamos, catalizadas por enzimas. Todo esto va a ser catalizado por enzimas. Es importante que lo recordemos por si no sé, viene en algún examen y te preguntan, es una reacción de catálisis enzimática, y entonces la respuesta es sí. Todo en el ciclo de Krebs son eh reacciones de catálisis enzimáticas, ¿verdad?
Entonces, podemos pensar que estos dos se van a juntar. Estos estas dos moléculas se van a juntar. Vamos a hacer estas flechas un poco más grandes. Estas dos moléculas se van a juntar y van a formar a ácido cítrico o citrato. Muy bien. Entonces, tenemos la formación de ácido cítrico. Ácido cítrico, que esencialmente es lo mismo que tú puedes encontrar en la limonada o en el jugo de naranja, ¿verdad? Y esta es nuevamente una molécula de seis átomos de carbono. Muy bien. Son 1, 2, 3, 4, 5, 6. De ahí que digamos, en realidad es porque tenemos cuatro del ácido oxalacético y dos del acetil CoA. Muy bien.
Entonces, es una molécula de seis átomos de carbono y eh, digamos, después el ácido cítrico es oxidado a través de varios pasos, ¿verdad? Y esta es una gran simplificación la que voy a hacer a continuación de de lo que es la oxidación del ácido cítrico, en donde se van a eliminar dos átomos de carbono. Voy a tratar de hacer esta flecha un poco mejor. Okay.
Vamos a tener varios pasos para oxidar el ácido cítrico y regresar esencialmente al ácido oxaloacetato. Al acetil CoA, perdemos un carbono y ese carbono se va a convertir en dióxido de carbono y va a abandonar el sistema. Muy bien, aquí es en donde se forma dióxido de carbono. De forma similar, cuando los carbonos, digamos, en este paso del ácido cítrico al ácido. Muy bien.
Pero notemos lo siguiente: por cada molécula de glucosa, vamos a tener tres moléculas de dióxido de carbono que se van a liberar, ¿verdad? Pero eso ocurre dos veces, ¿verdad? Porque tenemos dos moléculas de piruvato, ¿verdad? Entonces, duplicamos esto y concluimos que son seis moléculas de dióxido de carbono los que se van a liberar, ¿verdad? Entonces, en realidad, nos deshacemos de seis dióxidos de carbono por cada dos moléculas de piruvato, ¿verdad? Entonces, estos se cuentan, digamos, por por cada uno de los carbonos que se están liberando en todos estos procesos.
Ahora bien, retomando de nuevo el ciclo de Krebs, en realidad no solo se va a liberar dióxido de carbono, sino que también va a producir otras moléculas, ¿verdad? Por ejemplo, se va a producir NADH, FADH2 y ATP. Muy bien. Esto en realidad va a ser una gran simplificación. Les mostraré con más detalle más adelante qué es lo que ocurre, pero digamos, primero, en el en el ciclo de Krebs, vamos a tener la reducción de NAD+ en NADH. Aquí tenemos la reducción de NAD+ en NADH. Muy bien. Y esto se repite otra vez, digamos, en esta parte del ciclo. Aquí tenemos también NADH que se redujo a partir de NAD+. De más, ¿verdad? Y no pierdan de vista que esto es una una simplificación de todo el ciclo. Por supuesto, hay muchos otros compuestos intermedios que les mostraré más adelante.
Pero bueno, aquí también vamos a tener la producción de una molécula de ATP, ¿verdad? Vamos a convertir una molécula de ADP en una de ATP. Tenemos eso. También vamos a tener la reducción de una molécula de FAD, FAD en una molécula de FADH2. Muy bien. Eso es una reducción porque gana hidrógenos. Después de esto, vamos a tener también la producción de un NADH a partir de NAD+. NAD+ se reduce en NADH. Y regresamos al ácido oxalacético para poder repetir todo el ciclo.
Entonces, no hay que perder de vista la producción de NADH y FADH2 porque esos van a ser útiles en la cadena de transporte de electrones. Y es en ese paso en donde la gran mayoría de los ATPs se van a producir a lo largo de la respiración celular. Muy bien.
Ahora bien, para ser claros, vamos a dividir con líneas los procesos que hemos estado viendo, ¿verdad? Entonces, esto que tenemos a la izquierda de, digamos, esta línea que estoy pintando aquí, va a ser la Glucólisis. Esto, digamos, del lado izquierdo, va a ser la Glucólisis. La Glucólisis. Y en varios libros de texto, todo lo que se encuentra a la derecha de esta línea se considera el ciclo de Krebs. Aunque existe esta fase, digamos, esta fase preparatoria que eh, pues es eso, es una fase preparatoria para poder entrar al ciclo de Krebs. Luego, el ciclo de Krebs es justamente, digamos, todo este mecanismo que comienza con el acetil CoA, ¿verdad? Se mezcla con el ácido oxaloacético, ¿verdad? Y se va a transformar en ácido cítrico. Este se va a oxidar, ¿verdad? Con toda una serie de pasos que van a terminar produciendo ATP, ya sea directamente o indirectamente en la cadena de transporte de electrones. Muy bien.
Así que ya que tenemos todo este panorama, digamos, vamos a contar todo lo que tenemos. Entonces, en la Glucólisis, nosotros ya habíamos contado que tenía, teníamos dos ATPs netos, ¿verdad? Y tendríamos también dos NADH. Ahora, en el ciclo de Krebs, tenemos la oxidación del piruvato, ¿verdad? O al menos en esta fase preparatoria, tenemos la oxidación del piruvato, ¿verdad? que produce un NADH. Un NADH, ¿verdad? Y esto es solo por un piruvato. Y sabemos que la Glucólisis produjo en realidad dos piruvatos, ¿verdad? ¿Verdad? Así que todo lo que tenemos a partir de este momento lo tenemos que multiplicar por dos. Vamos a a ponerlo aquí, ¿verdad? Todo lo que tenemos a partir de este momento lo tenemos que multiplicar por dos porque tenemos dos moléculas de piruvato, ¿verdad? Y eso ocurre por cada molécula de glucosa con la que iniciamos.
Así que tenemos dos NADH en realidad. Tenemos, digamos, vamos a ponerlo aquí. Tenemos un NADH por cada molécula de piruvato, pero tenemos dos de ellos, así que en total terminamos con dos NADH. Muy bien. Por otro lado, ya en el ciclo de Krebs, tenemos un NADH, dos NADH, tres NADH. Tenemos tres moléculas de NADH, pero tenemos que multiplicarlo nuevamente por dos, ¿verdad? Entonces, déjenme bajar un poco. Tenemos tres NADH, pero hay que multiplicarlo por dos, pues este ciclo se repite una vez por cada molécula de piruvato que tenemos. Y eso nos da un total de seis NADH. Muy bien. Seis NADH. Muy bien.
También tenemos la producción de una molécula de ATP, ¿verdad? Tenemos una molécula de ATP que también hay que multiplicar por dos, y entonces obtenemos dos moléculas de ATP. Y finalmente, también tenemos una molécula de FADH2 que hay que multiplicar por dos también para obtener en total dos moléculas de FADH2.
Entonces, aquí está el resumen de todo lo que obtenemos hasta este momento, ¿verdad? Y como mencionamos, en algunos libros de texto, digamos, esta etapa preparatoria lo incluyen dentro del ciclo de Krebs. ¿verdad? Entonces, en ese caso, en esos libros estarían contando ocho NADH que se producen en todo este, en toda esta parte, ¿verdad? Serían estos dos que tenemos aquí más estos seis que tenemos acá. Serían ocho NADH en el ciclo de Krebs. Pero la verdad es que hay que dividirlo, ¿verdad? Son dos NADH que se generan en la etapa preparatoria y seis que se generan en el ciclo de Krebs. Muy bien.
Ahora vamos a ver si podemos llegar a los 38 ATPs prometidos. Ya dijimos que teníamos dos ATPs producidos en la Glucólisis y dos ATP que se producen en el ciclo de Krebs. Eso nos da un total de cuatro ATPs. Vamos a ponerlo acá abajo. Tenemos cuatro ATPs. Cuatro ATPs, ¿verdad? Y también tenemos la producción de dos NADH en la Glucólisis, dos NADH en la etapa preparatoria y seis NADH en el ciclo de Krebs. Entonces, eso nos da un total de dos y dos son cuatro y seis son diez NADH. Diez NADH. Y finalmente, tenemos dos FADH2, ¿verdad? Dos FADH2.
Entonces, la pregunta esencial es, ¿cómo conseguimos 38 ATP a partir de todo esto? ¿verdad? Y lo que podemos observar fácilmente es que aquí ya tenemos cuatro ATP. Muy bien. Entonces, estas moléculas que tenemos acá se van a oxidar en la cadena de transporte de electrones. Y por su parte, los diez NADH van a producir 30 ATPs. Entonces, estos de aquí van a producir 30 ATPs cuando estemos en la cadena de transporte de electrones, mientras que los FADH van a producir cuatro ATPs. Muy bien. Van a producir cuatro ATPs en la en la cadena, en la cadena de transporte de electrones.
Así que si hacemos el conteo, tenemos cuatro ATP de la Glucólisis y el ciclo de Krebs, y tenemos estos 34 ATPs que se producen en la cadena de transporte de electrones. Entonces, si hacemos la suma, ¿verdad? Si hacemos aquí la suma, tenemos un total de 38 ATPs, que son los 38 ATPs prometidos de la respiración celular, ¿verdad? Y recuerden, este número es solo un máximo teórico. No todas las células llegan a producir 38 ATPs, ¿verdad? Depende de la eficiencia de todos los procesos que involucran esta formación de ATPs.
Y ahora, otro punto importante que quiero mencionar es que todo esto que hemos mencionado hasta aquí, esencialmente es el catabolismo de la glucosa, ¿verdad? En realidad, estamos rompiendo la glucosa para producir ATPs, ¿verdad? La glucosa, en este caso, sería nuestro punto de inicio, pero los animales, incluyéndonos a nosotros los seres humanos, también podemos catabolizar otras cosas. Por ejemplo, podemos catabolizar proteínas, ¿verdad? Podemos catabolizar proteínas. También podemos catabolizar grasas. Grasas, ¿verdad? Si uno tiene grasa en su cuerpo, entonces tenemos energía, ¿verdad? En realidad, nuestro cuerpo debería ser capaz de tomar estas grasas y aprovecharlos para generar ATPs. Muy bien.
Y la razón por la cual menciono todo esto es porque, aunque la Glucólisis no es de utilidad para estas biomoléculas, ¿verdad? Aunque aunque las grasas pueden convertirse en glucosa en el hígado, por ejemplo, lo interesante es que el ciclo de Krebs es el punto de entrada para estos otros mecanismos catabólicos, ¿verdad? Las proteínas pueden romperse en aminoácidos que a su vez pueden romperse y formar acetil CoA. Muy bien. Las grasas, por su parte, pueden convertirse en glucosa y después seguir toda la respiración celular, ¿verdad? Pero pero lo importante es que el acetil CoA es, digamos, como el intermediario que después puede entrar al ciclo de Krebs sin importar cuál era nuestro eh, digámoslo así, cuál era nuestro combustible, ¿verdad? Podrían haber sido carbohidratos, podrían haber sido proteínas o podrían haber sido grasas, ¿verdad? Y sabemos muy bien cómo funciona todo esto.
Ahora bien, voy a mostrarles un diagrama de Wikipedia, digamos, quiero quiero mostrárselos y que observen lo confuso que puede llegar a ser, ¿verdad? Todo esto es un diagrama del ciclo de Krebs y quizás esta es la razón por la cual a muchos de nosotros nos cuesta trabajo la respiración celular. En realidad, es mucha información que procesar. El diagrama tiene mucha información, pero aquí quiero destacar, digamos, la información más importante de este proceso. Muy bien.
Entonces, podemos ver de aquí que de la Glucólisis se producen dos moléculas de piruvato, ¿verdad? Son dos piruvatos que, de hecho, aquí está su estructura molecular, ¿verdad? Y de aquí pasamos a la etapa preparatoria, ¿verdad? que es justamente cuando vamos a oxidar el piruvato en acetil CoA. Muy bien. Y vemos de hecho que aquí se produce el dióxido de carbono y también se redujo NAD+ en NADH. Voy a ponerlo un poquito mejor. Aquí tenemos NADH. Muy bien.
Luego, podremos ya entrar al ciclo de Krebs, ¿verdad? Del ácido oxaloacético, aquí lo tenemos, el ácido oxaloacético y el acetil CoA se van a, digamos, van a reaccionar para producir ácido cítrico. Aquí tenemos el ácido cítrico o citrato. Y de hecho, aquí está su estructura molecular. Aquí está dibujada la molécula. Luego, el ácido cítrico es oxidado a través de de de varios pasos, que es el ciclo de Krebs, ¿verdad? Este, todos estos son los pasos mediante los cuales se va a oxidar el ácido cítrico, ¿verdad? Y todo esto, recordemos, todos estos pasos se van a realizar con la ayuda de enzimas.
Pero vamos a destacar, digamos, lo más importante. Aquí vamos a tener algunas moléculas de NADH produciéndose, ¿verdad? Por ejemplo, aquí tenemos una molécula de NADH que se redujo a partir de NAD+. Acá tenemos otra NADH que se redujo a partir de NAD+. Y aquí tendremos una última de ellas, ¿verdad? que también se redujo de NAD+. Entonces, tenemos tres en total. Y que junto con la que se produce en la etapa preparatoria, ¿verdad? Esta de aquí, junto con esa, tenemos cuatro NADH en total. Y tres de ellos son directamente del ciclo de Krebs.
Ahora, en este diagrama vemos que el tenemos una molécula que ubicamos como GTP. GTP. Y esta se forma a partir de GDP. En realidad, el GTP es guanosín trifosfato. Es, digamos, otra purina que después puede ser una fuente de energía. Pero bueno, esencialmente esto posteriormente puede producir ATP. Muy bien. Entonces, de aquí, esencialmente, después de esto, podríamos producir ATP. Muy bien.
Entonces, eh, luego en el diagrama vemos este grupo Q. Okay, tenemos un grupo Q del cual no voy a hablar mucho. Simplemente vamos a decir que este grupo Q se va a reducir, va a ganar hidrógenos, ¿verdad? Y es de aquí de donde se van a obtener los FADH2. Muy bien. Es de aquí de donde se van a obtener los FADH2.
Entonces, en resumen, por cada piruvato, nosotros vamos a producir cuatro NADH, ¿verdad? Aquí tenemos uno, dos, tres, cuatro NADH. Tenemos un ATP y tenemos un FADH2, ¿verdad? Y eso es exactamente lo que vimos acá arriba, ¿verdad? Tendríamos eh, nuestros tres NADH más uno de preparatorio. Tendremos un ATP. Tendremos un FADH2. Es exactamente lo que estamos viendo en el diagrama.
Bueno, nos vemos en el próximo video.