Levende celler lever af glukose. Selvom der er nogle andre molekyler, der kan tjene i en knivspids, er det meste af energien i levende celler - inklusive den energi, der gør dit liv muligt - kommer fra opdeling af glukose i mindre molekyler.
Glykolyse starter med et 6-carbon-glukosemolekyle og slutter med to 3-carbon-molekyler af pyruvat, som derefter omdannes til to mindre citratmolekyler. Men det er ikke kun et klip: det tager 10 forskellige kemiske reaktioner at få arbejdet gjort, og processen kan stoppes undervejs ved hæmmere af glykolyse.
Enzymer i glykolyse
Enzymer er proteinmolekyler, der hjælper med en kemisk reaktion. Hver kemisk reaktion tager et lille energiboost for at komme i gang, og enzymer virker ved at reducere energiboostet, kendt som aktiveringsenergi.
Det er ikke, at disse kemiske reaktioner overhovedet ikke kunne finde sted uden enzymer, men enzymer gør dem langt mere tilbøjelige til at forekomme.
Tre af de ti trin i glykolyse involverer så store ændringer i energi, at de næsten aldrig vil foregår uden enzymer, så disse særlige trin er vigtige punkter for regulering af glykolyse.
Hvad glykolyse gør
Glykolyse er det første skridt i cellernes energimetabolisme.
Det er ligesom at spise et æble. Hvis du altid først skærer æblet i halve og skræller det og spiser skræl, og kun derefter skærer æblet i mindre bid og spis det, så ville glykolyse kun være trinene til at spise skrællen og skære æblet ind halvt. Slutproduktet er de to æblehalvdele og en lille smule energi fra at spise skrællet.
Hvis du allerede havde en bunke skrællede æblehalvdele, eller hvis du ikke havde brug for den energi, du ville få fra æbleskal, ville du stoppe med at arbejde på nye æbler. Dine celler gør det samme, men slutproduktet er molekyler af citrat i stedet for æblehalvdeler, og energien i din celle føres ind adenosintriphosphat, ATP.
Regulerende enzymer
Glukose transporteres ind i en levende celle af et transportprotein. Det samme protein, der bringer det ind, vil bære det lige ud igen, men ikke hvis dets struktur er blevet ændret.
Et enzym omarrangerer atomer i glukosemolekylet for at gøre det til fruktose. Derefter forbinder phosphofructokinase- eller PFK-enzymet en phosphatgruppe med fruktosemolekylet. Det gør det klar til næste trin i glykolyse og forhindrer også transportproteinet i at tage sukkeret ud af cellen.
Hvis der allerede er meget ATP, og der også er masser af citrat, vil PFK bremse. På samme måde behøver du ikke skære et andet æble, hvis du ikke er sulten, og du har masser af skiver, der ligger rundt, PFK behøver ikke at handle, hvis der er masser af ATP og masser af citrat; høje niveauer af disse forbindelser vil reducere glykolyse.
Regulering af glykolyse på andre måder
Nogle af trinnene i glykolyse kræver, at mellemprodukterne slipper af med et brintatom, så de kan fortsætte med at bryde op og give mere energi. Hvis der ikke er noget andet molekyle til at acceptere hydrogenatomet, stopper glykolyse.
I dette særlige tilfælde er molekylet, der accepterer hydrogenatomet, NAD +. Så glykolyse stopper, hvis der ikke er NAD +.
Hastigheden for glykolyse ændres også afhængigt af mængden af omkringliggende glucose. Hvis nej glukosemolekyler transporteres ind i cellen, stopper glykolyse.