From the Guidelines
La producción de ATP con 1 molécula de O2 y glucosa es aproximadamente de 30-32 moléculas de ATP. Esto se debe a que la glucosa se metaboliza a través de la respiración celular, que ocurre en tres etapas principales: glicólisis, ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) y fosforilación oxidativa 1. La glicólisis ocurre en el citoplasma y produce 2 moléculas de ATP directamente, mientras que genera 2 moléculas de piruvato. Estas moléculas de piruvato entran en las mitocondrias, donde se convierten en acetil-CoA, que entra en el ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa ocurren en las mitocondrias, donde se produce la mayoría del ATP. La ecuación de la oxidación completa de la glucosa se puede resumir como: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ~30-32 ATP, lo que demuestra la eficiencia de la respiración aeróbica en la producción de energía.
Algunos puntos clave a considerar son:
- La glucosa es el sustrato más eficiente para la producción de ATP a través de la oxigenación, ya que produce 120 kcal por litro de oxígeno, en comparación con 100 kcal por litro de oxígeno para la grasa 1.
- La producción de ATP se produce en tres etapas: liberación de hidrógeno de los nutrientes, producción de un gradiente de protones durante la respiración celular y producción de ATP por consumo de este gradiente de protones 1.
- La medición directa de la producción de ATP no es posible en la actualidad, por lo que se mide la cantidad de oxígeno consumido para la producción de energía 1.
From the Research
Producción de ATP
La producción de ATP a partir de glucosa y oxígeno (O2) es un proceso complejo que involucra la fosforilación oxidativa en la cadena de transporte de electrones mitocondrial.
- La glucosa se convierte en piruvato a través de la glucólisis, lo que produce un total de 2 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH por molécula de glucosa [@\1@].
- El piruvato es entonces transportado a la mitocondria, donde es convertido en acetil-CoA y entra en el ciclo del citrato (también conocido como ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico).
- En el ciclo del citrato, se producen 2 moléculas de CO2, 3 moléculas de NADH y 1 molécula de FADH2 por molécula de acetil-CoA [@\1@].
- Las moléculas de NADH y FADH2 producidas en el ciclo del citrato y en la glucólisis son entonces utilizadas en la cadena de transporte de electrones mitocondrial para generar ATP a través de la fosforilación oxidativa.
- Se estima que, en total, la oxidación completa de 1 molécula de glucosa produce aproximadamente 36-38 moléculas de ATP [@\1@], aunque este número puede variar dependiendo de las condiciones celulares y del organismo en cuestión.
Relación con el O2
- La cantidad de ATP producida por molécula de O2 (oxígeno) se conoce como rendimiento de ATP por O2 o rapport P/O.
- En condiciones aeróbicas, la oxidación de 1 molécula de NADH produce aproximadamente 2,5 moléculas de ATP, mientras que la oxidación de 1 molécula de FADH2 produce aproximadamente 1,5 moléculas de ATP [@\1@].
- Dado que 1 molécula de O2 es capaz de oxidar 2 moléculas de NADH o 2 moléculas de FADH2, se estima que la oxidación de 1 molécula de O2 produce aproximadamente 5 moléculas de ATP [@\1@].