Glucólisis: Es una ruta catabólica donde se rompen los enlaces de moléculas complejas para transformarlas en otras más sencillas. En este proceso, la glucosa se descompone en moléculas de ácido pirúvico. Ocurre en el citosol. La oxidación parcial de una molécula de glucosa produce dos moléculas de ácido pirúvico, generando dos moléculas de ATP y reduciendo dos moléculas de coenzima NAD+ a NADH. La reacción general es: GLUCOSA + 2ATP + 2Pi + 2NAD+ = 2PIRUVATO + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O.
Descarboxilación Oxidativa del Ácido Pirúvico
El ácido pirúvico, producto de la glucólisis, se degrada en la matriz mitocondrial. Primero, debe ser transportado desde el citosol a la matriz. En esta reacción, el ácido pirúvico libera una molécula de CO2 (descarboxilación) y se oxida para formar acetilo. Este acetilo se transfiere a una molécula de coenzima A (HS-CoA) para formar acetil-CoA. Los electrones liberados son captados por el coenzima NAD+, que se reduce a NADH. El complejo enzimático piruvato deshidrogenasa cataliza esta reacción. En la respiración aerobia, el acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs, también en la matriz, donde se producen más coenzimas reducidos que, junto con los obtenidos previamente, se reoxidan en la cadena respiratoria, ubicada en la membrana mitocondrial interna, donde ocurre la fosforilación oxidativa (síntesis de ATP).
Fotosistema II
En la fotosíntesis oxigénica, el fotosistema II es fundamental en la fase lumínica. Capta energía lumínica e interacciona directamente con el dador de electrones (agua). Se localiza en las membranas tilacoidales. Un fotosistema está formado por un complejo antena y un centro de reacción fotoquímica, junto con un dador y un aceptor de electrones. El complejo antena contiene pigmentos (clorofilas, carotenoides) unidos a proteínas que absorben la energía luminosa y la dirigen al centro de reacción. El centro de reacción del fotosistema II tiene dos moléculas especiales de clorofila que absorben la energía, la cual es recogida por el aceptor primario, iniciando el transporte electrónico en la membrana tilacoidal.
Influencia de la Temperatura e Intensidad Luminosa en la Fotosíntesis
La intensidad luminosa es un factor clave en la adaptación de las plantas al medio ambiente. Cada especie vegetal realiza la fotosíntesis en un rango específico de intensidad de luz. Al aumentar la intensidad dentro de este rango, la actividad fotosintética aumenta hasta un valor máximo característico, donde los pigmentos se saturan. El aumento de temperatura también incrementa el rendimiento fotosintético debido a la mayor actividad enzimática, hasta alcanzar una temperatura óptima para cada especie.
Fermentación Alcohólica
Las fermentaciones son vías anaeróbicas que ocurren en el citosol celular. El metabolismo fermentativo obtiene energía de la materia orgánica mediante una degradación incompleta, generando productos finales que aún contienen energía química. La fermentación alcohólica es realizada por levaduras del género Saccharomyces. En este proceso, cada molécula de ácido pirúvico se transforma en dióxido de carbono y etanol. La producción de pan, cerveza y vino se basa en la fermentación alcohólica de la glucosa.