Hva er glykolyse?
Glykolyse er en kompleks biologisk prosess som skjer for å omdanne glukose til pyruvat for å gi energi til hver levende celle. Siden glykolysesyklusen involverer omdannelse av blodsukker til en anion av pyruvinsyre (pyruvat), blir glykolyse også referert til som sitronsyresyklusen.
Siden denne hendelsen også innebærer frigjøring av fri energi, anses den for å være en termodynamisk reaksjon. Sluttresultatet er syntesen av adenosin-5'-trifosfat (ATP) og redusert nikotinamid-adenindinukleotid (NADH), to nukleotider som er nøkkelkomponenter i DNA og som er viktige for riktig metabolsk funksjon. Selv om glykolyse er et enkelt eksempel på anaerob cellulær respirasjon og gjæring, er det ti reaktive trinn å oppstå som involverer flere katalysatorenzymer og mellomprodukter.
Den første hendelsen som skjer i glykolyse bruker energi levert av heksokinase glykolysenzymer for å omdanne et sukker (glukose) molekyl med seks karbonatomer til to forbindelser som inneholder tre karbonatomer, eller glukose 6-fosfat. Dette stoffet gjennomgår deretter molekylær omorganisering til "laktat", eller produserer et anion av melkesyre. "Tilbakebetalingen" for energiforbruk i den tidlige fasen av glykolysen er den påfølgende produksjonen av to nikotinamid-adenindinukleotider (NAD), etterfulgt av en fosfatgruppe som binder seg til hvert 3-karbonmolekyl, som genererer 1,3-bisfosfoglycerat. I mellomtiden brukes hydrogenet i reaksjonen til å redusere NAD, hvilket gir NADH. Til slutt brukes glykolysenzymet pyruvatkinase for å produsere to ATP-er for hvert glukosemolekyl som er involvert i den glykolytiske reaksjonen.
Glykolyse er en grunnleggende metabolsk vei som sannsynligvis utviklet seg for milliarder av år siden. Selv om den forekommer i nesten hver levende organisme, gjør den det imidlertid med variasjon. Selv om glukose for eksempel er det vanlige springbrettet for å starte glykolyse, kan andre monosakarider bringes inn i reaksjonen. I tillegg er laktat ikke det eneste mulige biproduktet av glykolyse, noe som fremgår av fremstillingen av karbondioksid og etanol når bryggergjær gjennomgår gjæring. Til slutt konverteres ikke nødvendigvis alt karbon til pyruvat og kan brukes til å videreføre andre karbonrelaterte veier.
Dysfunksjonell glykolyse forekommer også. For eksempel har kreftceller ofte en glykolytisk syklus opp til 200 ganger høyere enn frekvensen av normale celler. Denne akselerasjonen, kjent som Warburg-effekten, kan skje på grunn av en overflod av heksokinaseenzymer, eller mangel på oksygen fra mangel på blodstrøm til stedet. En lignende forstyrrelse i glukosemetabolismen sees ved Alzheimers sykdom. Imidlertid er dette mer sannsynlig forårsaket av en ansamling av spesifikke proteiner som forstyrrer fosforylering.