Vad är glykolys?

Glykolys är en komplex biologisk process som sker för att konvertera glukos till pyruvat för att ge energi för varje levande cell. Eftersom glykolyscykeln involverar omvandlingen av blodsocker till en anjon av pyruvinsyra (pyruvat), benämns glykolys också citronsyrecykeln.

Eftersom denna händelse också involverar frisläppandet av fri energi, anses den vara en termodynamisk reaktion. Slutresultatet är syntesen av adenosin-5'-trifosfat (ATP) och reducerad nikotinamid-adenindinukleotid (NADH), två nukleotider som är viktiga komponenter i DNA och viktiga för korrekt metabolisk funktion. Även om glykolys är ett enkelt exempel på anaerob cellulär andning och fermentering, finns det tio reaktiva steg att inträffa som involverar flera katalysatorenzymer och mellanliggande föreningar.

Den första händelsen som inträffar i glykolys använder energi som tillhandahålls av hexokinas-glykolysenzymer för att omvandla en socker (glukos) molekyl med sex kolatomer i två föreningar som innehåller tre kolatomer eller glukos 6-fosfat. Detta ämne genomgår sedan molekylär omorganisering till "laktat" eller producerar en anjon mjölksyra. ”Återbetalning” för energiförbrukning i den tidiga fasen av glykolys är den efterföljande produktionen av två nikotinamid-adenindinukleotider (NAD), följt av en fosfatgrupp som binder till varje 3-kolmolekyl, som alstrar 1,3-bisfosfoglycerat. Under tiden används väte i reaktionen för att reducera NAD, vilket ger NADH. Slutligen används glykolysenzymet pyruvat-kinas för att producera två ATP för varje glukosmolekyl som är involverad i den glykolytiska reaktionen.

Glykolys är en grundläggande metabolsväg som troligen utvecklats för miljarder år sedan. Men medan det förekommer i nästan alla levande organismer, gör det det med variation. Till exempel, även om glukos är den vanliga språngbrädan för att starta glykolys, kan andra monosakarider bringas in i reaktionen. Dessutom är laktat inte den enda möjliga biprodukten av glykolys, vilket framgår av tillverkningen av koldioxid och etanol när bryggjäst genomgår jäsning. Slutligen omvandlas inte allt kol nödvändigtvis till pyruvat och kan användas för att ytterligare andra kolrelaterade vägar.

Dysfunktionell glykolys uppstår också. Till exempel uppvisar cancerceller ofta en glykolytisk cykel upp till 200 gånger högre än frekvensen av normala celler. Känd som Warburg-effekten kan denna acceleration ske på grund av ett överflöd av hexokinas-enzymer eller en brist på syre från brist på blodflöde till platsen. En liknande störning i glukosmetabolismen ses i Alzheimers sjukdom. Detta är emellertid mer sannolikt orsakat av en ansamling av specifika proteiner som stör fosforylering.