Se ha terminado de analizar el estado dos y tres del catabolismo de la glucosa, en el Capítulo 7 se analizó una panorámica general de los procesos que ahora se han visto con cierto detalle. El estado dos del catabolismo es la degradación de los bloques que constituyen a las macromoléculas hasta acetil - S - CoA y el estado tres incluye a las reacciones del ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
Por último se obtendrá una ecuación general que incluya todos los procesos catabólicos que se han visto, para esto se usará la ecuación que obtenida en la Figura 8.32, que es una ecuación global, para la degradación de la glucosa hasta el ciclo de Krebs, a la que se le agregarán las ecuaciones totales de las Figuras 8.35, 8.36 y 8.37, que se refieren a la cadena respiratoria. Estas tres últimas ecuaciones, para relacionarlas con la glucosa, hay que multiplicarlas por el número de moléculas correspondientes que produjo la glucosa: en la Figura 8.32 se aprecia que se produjeron, por molécula de glucosa, 10 NADH, de éstos, 8 son mitocondriales y 2 citoplasmáticos, por lo que las ecuaciones globales de las Figuras 8.35 y 8.36 hay que multiplicarlas por 8 y 2 respectivamente. Por glucosa se produjeron además 2 FADH2, de tal manera que la ecuación global de la Figura 8.37 hay que multiplicarla por 2. En la Figura 8.38 se aprecian estas reacciones.
Figura 8.38 Reacción global para la degradación de una molécula de glucosa hasta CO2 y H2O. (Figura elaborada por el autor).
Analizando la ecuación global de la Figura 8.38 se pregunta uno: ¿dónde quedaron tanta enzima y tanto compuesto que permitió la degradación de la glucosa hasta CO2 y H2O?
La reacción marcada como componente exergónico, en la Figura 8.38, es la misma que se obtendría al quemar glucosa, para ello no se requieren células. La madera está constituida de glucosa, cuando se hace fuego en un campamento, este compuesto se combina con el oxígeno, para producir CO2, vapor de agua y energía, que en este caso se manifiesta como energía calorífica y luminosa. Toda la maquinaria celular permite que mucha de la energía liberada no se disipe y pierda, como en el caso de la fogata, sino que sea atrapada en la forma de un compuesto de alta energía el ATP. Como se puede ver en la reacción endergónica de la Figura 8.38, cada molécula de glucosa que se degrada libera la energía suficiente para sintetizar 36 moléculas de ATP.
La maquinaria celular no es ciento por ciento eficiente. Si fuera así, se capturaría el total de la energía liberada en la degradación de la glucosa. Cuando se quema un mol de glucosa se liberan 686 K calorías (DG = -686 Kcal/mol), por otro lado, la síntesis de un mol de ATP requiere de 7.3 K calorías (DG = + 7.3 Kcal/mol), por lo tanto, para sintetizar 36 moles de ATP se requieren 7.3 x 36 = 262.8 Kcal/mol. De las 686 Kcal que se liberan al degradar una mol de glucosa, solamente se utilizan 262.8 Kcal/mol (38.3%), el resto: 423.2 Kcal (61.7%), se pierden como calor. Gracias a estas reacciones nuestro organismo siempre está a una temperatura de 37 º C.
Otro aspecto importante es que, de acuerdo a la primera ley de la termodinámica, no se crea ni se destruye materia. En las reacciones que se observan en la Fórmula 8.12, se aprecia el componente exergónico de la Figura 8.38, con las fórmulas desarrolladas, en donde se pueden contar los átomos de los reactivos y de los productos, para concluir que la ecuación está perfectamente balanceada.
8.12