Hvad er glycolyse?
Glykolyse er en kompleks biologisk proces, der opstår for at omdanne glukose til pyruvat for at give energi til hver levende celle. Da glycolysecyklussen involverer omdannelse af blodsukker til en anion af pyruvinsyre (pyruvat), kaldes glycolyse også citronsyrecyklus.
Da denne begivenhed også involverer frigivelse af fri energi, betragtes den som en termodynamisk reaktion. Slutresultatet er syntese af adenosin-5'-triphosphat (ATP) og reduceret nicotinamidadeninuinucleotid (NADH), to nukleotider, der er nøglekomponenter i DNA og vigtige for korrekt metabolisk funktion. Mens glycolyse er et simpelt eksempel på anaerob cellulær respiration og fermentering, er der ti reaktive trin, der skal forekomme, der involverer flere katalysatorenzymer og mellemforbindelser.
Den første begivenhed, der finder sted i glykolyse, bruger energi leveret af hexokinase-glycolyseenzymer til at omdanne et sukker (glukose) molekyle med seks carbonatomer til to forbindelser, der indeholder tre carbonatomer, eller glukose 6-phosphat. Dette stof gennemgår derefter molekylær omorganisering til "laktat" eller producerer en anion af mælkesyre. "Tilbagebetaling" for energiforbrug i den tidlige fase af glykolysen er den efterfølgende produktion af to nicotinamid-adenindinucleotider (NAD'er) efterfulgt af en fosfatgruppe, der binder til hvert 3-carbon molekyle, der genererer 1,3-bisphosphoglycerat. I mellemtiden bruges brintet i reaktionen til at reducere NAD, hvilket giver NADH. Endelig anvendes glycolyseenzym-pyruvat-kinase til at fremstille to ATP'er for hvert glucosemolekyle involveret i den glykolytiske reaktion.
Glykolyse er en grundlæggende metabolisk vej, der sandsynligvis udviklede sig for milliarder af år siden. Selvom det forekommer i næsten enhver levende organisme, gør det det dog med variation. Selv om glukose for eksempel er det sædvanlige springbræt til at starte glycolyse, kan andre monosacharider bringes ind i reaktionen. Derudover er lactat ikke det eneste mulige biprodukt af glykolyse, hvilket fremgår af fremstillingen af kuldioxid og ethanol, når bryggergær gennemgår gæring. Endelig konverteres ikke alt kulstof nødvendigvis til pyruvat og kan bruges til at videreføre andre kulstofrelaterede veje.
Dysfunktionel glykolyse forekommer også. F.eks. Udviser kræftceller ofte en glykolytisk cyklus op til 200 gange højere end frekvensen af normale celler. Kendt som Warburg-effekten kan denne acceleration ske på grund af en overflod af hexokinase-enzymer eller en mangel på ilt fra mangel på blodstrøm til stedet. En lignende forstyrrelse i glukosemetabolismen ses i Alzheimers sygdom. Imidlertid er dette mere sandsynligt forårsaget af en ophobning af specifikke proteiner, der forstyrrer fosforylering.