Ejercicio resuelto de Glucólisis · Biología · Asturias · 2026

Los músculos del cuerpo humano presentan fibras de contracción rápida, fibras de contracción lenta y fibras intermedias. Las fibras de contracción rápida utilizan como fuente principal de energía la glucosa derivada del glucógeno, que se cataboliza de forma anaeróbica. Estas fibras tienen el citoplasma muy grande, apenas tienen mitocondrias, se contraen rápidamente con gran fuerza, generan ácido láctico (lactato) y se fatigan rápido. En cambio, las fibras lentas son de metabolismo aeróbico, tienen muchas mitocondrias, se contraen lentamente con baja fuerza y están activas períodos largos sin fatigarse.


1. Indique, a partir de la información aportada en el enunciado, qué ruta (o rutas) metabólicas utilizarán las fibras de contracción rápida para obtener energía. Justifique su respuesta. [1 punto]

2. Indique qué moléculas se generan en las fibras de contracción rápida por el catabolismo anaerobio de una molécula de glucosa. Escriba la ecuación global del proceso. [1 punto]

3. Explique cómo se produce ácido láctico en las fibras de contracción rápida y qué finalidad tiene su producción. [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{1.}}\mathbf{\text{Indique,}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{informaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{aportada}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{enunciado,}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ruta}}\mathbf{\text{(o}}\mathbf{\text{rutas)}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{licas}}\mathbf{\text{utilizar}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{fibras}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{contracci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{r}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{pida}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{obtener}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a.}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{respuesta.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Utilizarán la $\mathbf{\text{glucogen}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lisis}}$, la $\mathbf{\text{gluc}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lisis}}$ y la $\mathbf{\text{fermentaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ctica}}$, encadenadas en ese orden.

La justificación está en los tres datos que da el enunciado. Que la fuente de energía sea la glucosa $\mathbf{\text{derivada}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{gluc}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{geno}}$ obliga a empezar por la glucogenólisis, la degradación del glucógeno almacenado en el citosol de la fibra, que va soltando glucosa-1-fosfato. Que el catabolismo sea $\mathbf{\text{anaer}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{bico}}$ y que la fibra apenas tenga mitocondrias descarta la respiración celular —el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria son mitocondriales— y deja como única vía de degradación de la glucosa la glucólisis, que transcurre íntegramente en el citosol y no necesita oxígeno; encaja además con que estas fibras tengan el citoplasma muy grande. Y que se genere $\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ctico}}$ identifica sin ambigüedad la vía que continúa a la glucólisis: la fermentación láctica.

$\mathbf{\text{2.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{generan}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{fibras}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{contracci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{r}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{pida}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{catabolismo}}\mathbf{\text{anaerobio}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{glucosa.}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{ecuaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{global}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{proceso.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

A partir de una molécula de glucosa, la glucólisis genera dos moléculas de $\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{pir}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{vico}}$, $\mathbf{\text{2}}\mathbf{\text{ATP}}$ netos —se gastan 2 en la fase preparatoria y se obtienen 4 en la de beneficios— y $\mathbf{\text{2}}\mathbf{\text{NADH}}$. Como no hay oxígeno que recoja esos electrones, el piruvato se reduce a $\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ctico}}$ y el NADH vuelve a oxidarse a $\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$. El balance final es, pues, dos moléculas de ácido láctico y dos de ATP; el NADH no aparece en él porque se regenera.

${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6+2\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{P}+2{\mathrm{P}}_{\mathrm{i}}⟶2\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\text{–}\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{H}\text{–}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{P}+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Es un rendimiento muy pobre —2 ATP frente a los 30 o 32 de la respiración aerobia— porque el ácido láctico sigue siendo una molécula orgánica muy energética: la glucosa solo se ha oxidado parcialmente.

$\mathbf{\text{3.}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ctico}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{fibras}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{contracci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{r}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{pida}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{finalidad}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{producci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Se produce por $\mathbf{\text{reducci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{pir}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{vico}}$ procedente de la glucólisis. La enzima lactato-deshidrogenasa transfiere al grupo cetónico del piruvato los dos electrones y el protón que lleva el NADH, con lo que el carbono se reduce a un grupo alcohol y se obtiene ácido láctico:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\text{–}\mathrm{C}\mathrm{O}\text{–}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{H}+{\mathrm{H}}^{+}⟶\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\text{–}\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{H}\text{–}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$

Su finalidad no es obtener energía —esta reacción no rinde ni un ATP— sino $\mathbf{\text{regenerar}}\mathbf{\text{el}}$ $\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$. La glucólisis consume $\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$ en el paso del gliceraldehído-3-fosfato, y la célula solo dispone de una cantidad pequeña de ese coenzima; sin oxígeno ni mitocondrias que lo reoxiden en la cadena respiratoria, la glucólisis se detendría en cuanto todo el $\mathrm{N}\mathrm{A}{\mathrm{D}}^{+}$ estuviera reducido. Al reducir el piruvato, la fibra recupera el coenzima oxidado y puede seguir haciendo glucólisis, y con ella ATP, mientras dure el esfuerzo. El precio es la acumulación de lactato, que acidifica el músculo y contribuye a la fatiga.