Glykolyse – Was bedeutet das?
Die Glykolyse, was übersetzt "Spalten von Zucker" bedeutet, ist der Prozess der Energiefreisetzung in Zucker. Bei der Glykolyse wird ein Zucker aus sechs Kohlenstoff, der als Glukose bekannt ist, in zwei Moleküle eines Drei-Kohlenstoff-Zuckers, Pyruvat genannt, aufgeteilt. Dieser mehrstufige Prozess ergibt zwei ATP-Moleküle, die freie Energieenthalten. Zwei Pyruvat Moleküle, zwei hochenergetische, elektronentragende Moleküle von NADH und zwei Wasser Moleküle.
Glykolyse ist der Prozess des Abbaus von Glukose.
Die Glykolyse kann mit oder ohne Sauerstoff erfolgen.
Die Glykolyse produziert zwei Pyruvat Moleküle, zwei ATP-Moleküle, zwei Moleküle von NADH und zwei Wasser Moleküle.
Die Glykolyse findet im Zytoplasma statt.
Es gibt 10 Enzyme, die beim Abbau von Zucker beteiligt sind. Die 10 Schritte der Glykolyse sind nach der Reihenfolge organisiert, in der bestimmte Enzyme auf das System wirken. Glykolyse kann mit oder ohne Sauerstoff auftreten. In Gegenwart von Sauerstoff ist die Glykolyse die erste Stufe der zellulären Atmung. In Ermangelung von Sauerstoff ermöglicht die Glykolyse den Zellen, durch einen Fermentationsprozess kleine Mengen AN ATP herzustellen. Die Glykolyse findet im Zytosol des Zellzytoplasmas statt. Ein Netz von zwei ATP-Molekülen wird durch Glykolyse produziert.
- Schritt
Das Enzym Hexokinase fügt Glukose im Zytoplasma einer Zelle eine Phosphatgruppe hinzu. Dabei wird eine Phosphatgruppe aus ATP auf Glukose produzierende Glukose 6-Phosphat oder G6P übertragen. Ein Molekül von ATP wird in dieser Phase verbraucht. - Schritt
Das Enzym Phosphoglucomutase isomerisiert G6P in sein Isomer Fructose 6-Phosphat oder F6P. Isomere haben die gleiche molekulare Formel wie die andere, aber unterschiedliche atomare Anordnungen. - Schritt
Die Kinasephosphofructokinase verwendet ein anderes ATP-Molekül, um eine Phosphatgruppe auf F6P zu übertragen, um Fructose, Bisphosphat oder FBP zu bilden. Bisher wurden zwei ATP-Moleküle verwendet. - Schritt
Das Enzym Aldolase spaltet Fructose, Bisphosphat in ein Keton und ein Aldehyd Molekül. Diese Zucker, Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) und Glyceraldehyd 3-Phosphat (GAP), sind Isomere voneinander. - Schritt
Das Enzym Triose-Phosphat-Isomerase wandelt DHAP schnell in GAP um. GAP ist das Substrat, das für den nächsten Schritt der Glykolyse benötigt wird. - Schritt
Das Enzym Glyceraldehyd 3-Phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) erfüllt dabei zwei Funktionen. Erstens dehydriert es GAP, indem es eines seiner Wasserstoff Moleküle (H+) auf das Oxidationsmittel Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) zu NADH + H+ überträgt. Als nächstes fügt GAPDH dem oxidierten GAP ein Phosphat aus dem Cytosol hinzu, um Bisphosphoglycerat (BPG) zu bilden. Beide im vorherigen Schritt hergestellten GAP-Moleküle durchlaufen diesen Prozess der Dehydrierung und Phosphorylierung. - Schritt
Das Enzym Phosphoglycerokinase überträgt ein Phosphat aus BPG zu einem Molekül von ADP, um ATP zu bilden. Dies geschieht zu jedem Molekül von BPG. Diese Reaktion ergibt zwei 3-Phosphoglycerat (3 PGA) Moleküle und zwei ATP-Moleküle. - Schritt
Das Enzym Phosphoglyceromutase verschiebt das P der beiden 3 PGA-Moleküle vom dritten auf den zweiten Kohlenstoff und bildet zwei 2-Phosphoglycerat-Moleküle (2 PGA). - Schritt
Das Enzym Enolase entfernt ein Wassermolekül aus 2-Phosphoglycerat, um Phosphoenolpyruvat (PEP) zu bilden. Dies geschieht für jedes Molekül von 2 PGA aus Schritt 8. - Schritt
Das Enzym Pyruvatkinase überträgt ein P von PEP zu ADP, um Pyruvat und ATP zu bilden. Dies geschieht für jedes Molekül von PEP. Diese Reaktion ergibt zwei Pyruvat Moleküle und zwei ATP-Moleküle.
