Glykolyse

Glykolyse, die sich in "spaltenden Zuckern" umsetzt, ist der Prozess der Freisetzung von Energie innerhalb von Zuckern. Bei der Glykolyse wird ein Zucker mit sechs Kohlenstoffen, der als Glukose bekannt ist, in zwei Moleküle eines Zuckers mit drei Kohlenstoffen, Pyruvat, aufgeteilt. Dieser mehrstufige Prozess liefert zwei ATP-Moleküle, die freie Energie enthalten, zwei Pyruvatmoleküle, zwei energiereiche elektronentragende NADH-Moleküle und zwei Wassermoleküle.

Glykolyse

• Glykolyse ist der Prozess des Abbaus von Glukose.
• Die Glykolyse kann mit oder ohne Sauerstoff erfolgen.
• Durch Glykolyse entstehen zwei Moleküle von Pyruvat, zwei Moleküle von ATP, zwei Moleküle von NADH, und zwei Moleküle von Wasser.
• Die Glykolyse findet im Zytoplasma.
• Es gibt 10 Enzyme, die am Abbau von Zucker beteiligt sind. Die 10 Schritte der Glykolyse sind in der Reihenfolge angeordnet, in der bestimmte Enzyme auf das System einwirken.

Die Glykolyse kann mit oder ohne Sauerstoff erfolgen. In Gegenwart von Sauerstoff ist die Glykolyse die erste Stufe der Zellatmung. In Abwesenheit von Sauerstoff ermöglicht die Glykolyse den Zellen, durch einen Fermentationsprozess geringe ATP-Mengen herzustellen.

Die Glykolyse findet im Zytosol des Zytoplasmas der Zelle statt. Ein Netz von zwei ATP-Molekülen wird durch Glykolyse hergestellt (zwei werden während des Prozesses verwendet und vier werden hergestellt. Weitere Informationen zu den 10 Schritten der Glykolyse finden Sie weiter unten.

Schritt 1

Das Enzym Hexokinase phosphoryliert oder fügt eine Phosphatgruppe zur Glucose im Zytoplasma einer Zelle hinzu. Dabei wird eine Phosphatgruppe von ATP auf Glucose-produzierendes Glucose-6-phosphat oder G6P übertragen. Während dieser Phase wird ein Molekül ATP verbraucht.

Schritt 2

Das Enzym Phosphoglucomutase isomerisiert G6P in sein Isomer Fructose 6-Phosphat oder F6P. Isomere haben die gleiche Molekülformel, aber unterschiedliche atomare Anordnungen.

Schritt 3

Die Kinase Phosphofructokinase verwendet ein anderes ATP-Molekül, um eine Phosphatgruppe auf F6P zu übertragen, um Fructose-1,6-bisphosphat oder FBP zu bilden. Bisher wurden zwei ATP-Moleküle verwendet.

Schritt 4

Das Enzym Aldolase spaltet Fructose-1,6-bisphosphat in ein Keton- und ein Aldehydmolekül. Diese Zucker, Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) und Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP), sind Isomere voneinander.

Schritt 5

Das Enzym Triose-Phosphat-Isomerase wandelt schnell DHAP in GAP um (diese Isomere können sich gegenseitig umwandeln). GAP ist das Substrat, das für den nächsten Schritt der Glykolyse benötigt wird.

Schritt 6

Das Enzym Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) hat bei dieser Reaktion zwei Funktionen. Zunächst dehydriert es GAP, indem es eines seiner Wasserstoffmoleküle (H⁺) auf das Oxidationsmittel Nicotinamidadenindinukleotid (NAD⁺) überträgt, um NADH + H⁺ zu bilden.

Als nächstes fügt GAPDH dem oxidierten GAP ein Phosphat aus dem Cytosol hinzu, um 1,3-Bisphosphoglycerat (BPG) zu bilden. Beide im vorherigen Schritt hergestellten GAP-Moleküle durchlaufen diesen Dehydrierungs- und Phosphorylierungsprozess.

Schritt 7

Das Enzym Phosphoglycerokinase überträgt ein Phosphat von BPG auf ein ADP-Molekül, um ATP zu bilden. Dies passiert mit jedem BPG-Molekül. Diese Reaktion ergibt zwei 3-Phosphoglycerat (3 PGA) -Moleküle und zwei ATP-Moleküle.

Schritt 8

Das Enzym Phosphoglyceromutase Verschiebt das P der beiden 3 PGA-Moleküle vom dritten zum zweiten Kohlenstoff, um zwei 2-Phosphoglycerat (2 PGA) -Moleküle zu bilden.