Glikoliza je postopek pridobivanja energije v obliki ATP (adenozin trifosfat) iz molekule glukoze s šestimi ogljiki sladkorja (C6H12O6). Ta serija desetih reakcij hitrega požara se pojavi v vseh celicah v naravi. V enoceličnih organizmih, kot so bakterije, je skoraj vedno edini vir celične energije.
V večceličnih organizmih, kot so živali, rastline in glive, ki imajo celično opremo za uporabo kisika v svojih reakcijah, je glikoliza le prvi korak celičnega dihanja. Na molekulo glukoze proizvede celično dihanje kot celota 36 do 38 ATP, in samo glikoliza proizvaja le dva ATP.
Glikoliza: Povzetek
Potem ko molekula glukoze skozi celično membrano difundira v celico, ima med preureditvijo nanjo pritrjen par fosfatnih skupin. Nato se razdeli na dva dela in nastale enake molekule treh ogljikov sčasoma postanejo piruvat. Neto dobiček glikolize je dva ATP.
Na bolj razdrobljeni ravni je glikoliza pridobivanje energije, ki se nahaja v vezah molekul glukoze uporaba te energije v celici, pri čemer se stroški molekule glukoze razdelijo na nekaj drugače.
Osnovne zahteve in reaktanti glikolize
Deset različnih reakcij glikolize zahteva vse svoje lastne specialiste encimi, ki so beljakovine, ki močno pospešijo reakcije znotraj celic. Celica lahko nadzoruje hitrost glikolize in s tem hitrost razpoložljivosti energije, tako da določene encime naredi bolj ali manj na voljo.
Na samem začetku glikolize je kot reaktant potrebna le glukoza, na poti pa je treba zagotoviti dva ATP, da potisnemo postopek na njegovo srednjo točko. Po razdelitvi molekule postopek zahteva stalno oskrbo z NAD+ nadaljevati.
Predvsem kisik je ne potrebna za glikolizo, v odsotnosti pa lahko glikolizo nadaljujemo s fermentacijo. Ta postopek pretvori piruvat v laktat in s tem prinese prepotreben NAD+ do glikolize s pretvorbo NADH2.
Začetni koraki glikolize
Ko glukoza vstopi v celico, je fosforilirana (tj. Ima fosfat, ki ga veže encim). Nato se preuredi v še en ogljikov sladkor, fruktoza. Ta molekula se drugič fosforilira pri drugem ogljikovem atomu, ko je prva faza glikolize končana.
Temu pogosto rečemo "investicijska faza" glikolize, kajti čeprav je splošni rezultat oskrba z energijo, mora celica najprej povzročiti zmerno izgubo. Dva ATP, ki sta v tej fazi potrebna za zagotavljanje fosfatov, sta torej naložba, ki pa se vedno obrestuje.
Kasnejši koraki glikolize
Na začetku ti "faza povratka," šest-ogljikova, dvojno fosforilirana fruktozna molekula se razdeli na dve zelo podobni tri-ogljikovi molekuli, vsaka s svojo fosfatno skupino; vse eno se hitro pretvori v drugo, gliceraldehid-3-fosfat.
Zdaj identične molekule se preuredijo in fosforilirajo ter nekajkrat znova preuredijo v piruvat (C3H4O3). V končnih reakcijah, ki zahtevajo NAD+, molekule dvojčkov se v imenu ATP odpovedo fosfatom, kar pomeni, da ta faza proizvaja štiri ATP. Tako glikoliza daje dva ATP skupaj, potem ko upoštevamo dva "porabljena" ATP v prvi fazi.
Izdelki glikolize
Na koncu so produkti glikolize piruvat, NADH2, dva sproščena atoma vodika in ATP. Ker je začetni produkt samo glukoza in se ATP pojavi pozneje, je splošna enačba za glikolizo:
C6H12O6 + 2 ATP + 2 NAD + 2 C.3H4O3 + 4 ATP + 2 NADH + 2 H+
Nato piruvat nadaljuje v mitohondrije za aerobno dihanje če je prisotno dovolj kisika (kar je pri človeku večino časa), vendar ostane v citoplazmi za fermentacijo do laktata, če je raven kisika nezadostna.