¿Cuál es la diferencia entre la glucólisis citosólica y cloroplástica?

El diferencia clave entre la glucólisis citosólica y cloroplástica es que la glucólisis citosólica es una vía lineal, mientras que la glucólisis cloroplástica es una vía cíclica.

La glucólisis ocurre en el citosol, el cloroplasto y el plastidio de las plantas fotosintéticas y no fotosintéticas, dependiendo de los requisitos y precursores de energía. Estas reacciones ocurren en diferentes compartimentos catalizados por isoformas enzimáticas separadas. La glucólisis citosólica tiene lugar en el citosol de una célula vegetal, mientras que la glucólisis cloroplásica tiene lugar en el cloroplasto o plastidio de una célula vegetal.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la glucólisis citosólica?
3. ¿Qué es la glucólisis cloroplástica?
4. Similitudes: glucólisis citosólica y cloroplástica
5. Glucólisis citosólica vs cloroplástica en forma tabular
6. Resumen - glucólisis citosólica frente a cloroplástica

¿Qué es la glucólisis citosólica??

La glucólisis citosólica es una red compleja que consiste en reacciones enzimáticas alternativas. Dos reacciones citosólicas alternativas mejoran el rendimiento de ATP mediante el uso de pirofosfato en lugar de ATP. La vía de la glucólisis citosólica proporciona una flexibilidad metabólica esencial, que facilita el desarrollo y la aclimatación de las plantas a las condiciones de estrés ambiental. Este proceso tiene lugar en el citosol y tiene dos fases principales: la fase que requiere energía y la fase de liberación de energía.

Figura 01: glucólisis citosólica

Inicialmente, se agrega un grupo de fosfato a la glucosa en el citoplasma por la enzima hexoquinasa y forma glucosa-6-fosfato. Esta molécula se isomeriza en fructosa-6-fosfato por fosfoglucomutasa. La molécula de ATP transfiere un grupo de fosfato a fructosa-6-fosfato y lo convierte en fructosa-1,6-bisfosfato por fosfofructoquinasa. La enzima aldolasa convierte la fructosa-1,6-bisfosfato en gliceraldehído 3-fosfato y fosfato dihidroxiacetona, que son isómeros. La isomerasa triosa-fosfato convierte el fosfato de dihidroxiacetona en gliceraldehído 3-fosfato. Este paso sufre dos reacciones.

En la primera reacción, la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa transfiere una molécula de hidrógeno del fosfato de gliceraldehído a NAD para formar NADH + H⁺. En la segunda reacción, la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa agrega un fosfato al fosfato de gliceraldehído oxidado para formar 1,3-bisfosfoglicerato. Las transferencias de fosfato de 1,3-bisfosfoglicerato a ADP para formar ATP por fosfoglicerato quinasa. El fosfato de ambas moléculas de fosfoglicerato se reubica por la fosfogliceromutasa para producir 2-fosfoglicerato. La enolasa elimina una molécula de agua de 2-fosfoglicerato para formar fosfoenolpiruvado. Un fosfato de fosfoenolpiruvato (PEP) se transfiere a ADP para formar piruvato y ATP por piruvato quinasa. Los productos finales son piruvato y ATP.

¿Qué es la glucólisis cloroplástica??

La glucólisis cloroplástica es una vía metabólica central que produce ATP en la oscuridad y genera precursores para la síntesis de metabolitos primarios. Este proceso también se conoce como glucólisis plastidial. Las enzimas glucolíticas plastidiales modulan el metabolismo del carbono y el nitrógeno en las plantas. Esto generalmente tiene lugar en las células autótróficas y heterotróficas de manera diferente, con el requisito de energía y precursores glucolíticos.

Figura 02: glucólisis cloroplástica

La fosfoglicerato quinasa plastidial/cloroplásica (PGK) y la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH) tienen diferentes isoformas de la misma enzima que cataliza las mismas reacciones pero en direcciones opuestas de la glucólisis cloroplástica y en el ciclo de calvin y en el ciclo de calvino. El glucolítico GAPDH en plastidial convierte el gliceraldehído-2-fosfato (GAP) en 1,3-bisfosfoglicerato, que luego se convierte nuevamente en 3-fosfoglicerato. Por el contrario, la asimilación del dióxido de carbono durante la fotosíntesis conduce a la producción de 3-fosfoglicerato (3-PGA), que luego se convierte en fosfatos triosises por una secuencia de reacciones de isoformas fotosintéticas de PGK AD GAPDH. La producción de 3 PGA a través de la glucólisis cloroplástica durante el día es un proceso derrochador. Por lo tanto, el proceso de glucólisis ocurre en la oscuridad cuando el ciclo de Calvin no está funcionando. Además, el cloroplasto tiene un sistema glucolítico incompleto donde PGA no se metaboliza aún más, sino que se exporta al citoplasma.

¿Cuáles son las similitudes entre la glucólisis citosólica y cloroplásica??

• La glucólisis citosólica y de cloroplasto son dos vías metabólicas.
• Ambos ocurren en plantas.
• Además, ambos procesos glucolíticos producen ATP.
• Ambos procesos tienen lugar en presencia de oxígeno.
• Estas vías son catalizadas por enzimas.

¿Cuál es la diferencia entre la glucólisis citosólica y cloroplástica??

La glucólisis citosólica es una vía lineal, mientras que la glucólisis cloroplásica es una vía cíclica. Por lo tanto, esta es la diferencia clave entre la glucólisis citosólica y cloroplásica. La glucólisis citosólica tiene lugar en el citosol de una célula, mientras que la glucólisis cloroplásica tiene lugar en el cloroplasto o plastidio. Además, la glucólisis citosólica ocurre durante todo el día, mientras que la glucólisis cloroplástica ocurre principalmente en la oscuridad.

La siguiente tabla resume la diferencia entre la glucólisis citosólica y cloroplástica.

Resumen -glucólisis citosólica frente a cloroplástica

La glucólisis en las plantas ocurre en el citosol y el cloroplasto. La glucólisis citosólica es una vía lineal, mientras que la glucólisis cloroplásica es una vía cíclica. La glucólisis citosólica es una red compleja que consiste en reacciones enzimáticas alternativas. Esto consiste en dos fases principales; la fase que requiere energía y la fase de liberación de energía. La glucólisis cloroplástica es una vía metabólica central que produce ATP en la oscuridad y genera precursores para la síntesis de metabolitos primarios. Las enzimas de la glucólisis citosólica descomponen una molécula de glucosa a través de las vías glucolíticas tradicionales, mientras que las enzimas de glucólisis cloroplásica participan en el ciclo de Calvin para transformar el dióxido de carbono ambiente en glucosa. Entonces, esto resume la diferencia entre la glucólisis citosólica y cloroplásica.

Referencia:

1. "Glucólisis IV (citosol vegetal)."Centro Nacional de Información de Biotecnología. Base de datos de compuestos de pubChem, u.S. Biblioteca Nacional de Medicina.
2. WC, Plaxton. “La organización y regulación de la glucólisis vegetal."Revisión anual de fisiología vegetal y biología molecular de plantas, u.S. Biblioteca Nacional de Medicina.

Imagen de cortesía:

1. "Vía metabólica de glucólisis 3 anotada" por Thomas Shafee - Trabajo propio (CC por 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "FPLS-02-00050-G005" de Fabio Facchinelli, Andreas P. METRO. Weber - doi: 10.3389/FPLS.2011.00050 (CC por 3.0) a través de Commons Wikimedia