Glykolyysi

Glykolyysi on solujen sytosolissa tapahtuva glukoosin hajoamisprosessi, jossa yhdestä glukoosimolekyylistä syntyy kaksi pyruvaattimolekyyliä ja energiaa erityisesti muodossa ATP sekä NADH. Prosessi toimii sekä aerobisesti että anaerobisesti, ja sen tuotteet voivat silloin siirtyä eteenpäin hapelliseen polkuun tai laktaattifermentaatiolle ilman happea. Glykolyysi on keskivaiheellinen reitti monissa metabolisissa yhteyksissä, ja sen välituotteet toimivat lähtöaineina useille muille biosynteesille (esimerkiksi aminohappo-, nukleotidi- ja lipidireiteille).

Glykolyysi jakautuu investointi- ja voittojaksoon. Investointivaiheessa kaksi ATP:tä kuluu glukoosin fosforylointiin ja sen muokkaamiseen suurempaa energiavarastoa varten: glukoosi muunnetaan glukoosi-6-fosfaatiksi ja jatkossa fruktoosi-1,6-bisfosfaatiksi. Fruktoosi-1,6-bisfosfaatin jakautuessa kahdeksi triosofosfi-ryhmän yhdisteeksi (G3P ja DHAP) DHAP muutetaan nopeasti toisikseen G3P:ksi. G3P säilyttää reaktiot eteenpäin, ja sen kautta edetään kohti pyruvaattia: G3P reagoii NAD+:n kanssa muodostaen NADH ja 1,3-bisphosphoglyceratea; sitä seuraa fosfoglyceraatin kliininen fosforylaatio, joka tuottaa ATP:kaksi molekyyliä, ja lopulta loppupäätökset johtavat pyruvaattiin sekä vielä toisen ATP-parin syntymiseen PEP-ryhmän siirtäessä ryhmän ADP:iin.

Netto: yhdestä glukoosista tulee kaksi ATP:nnetto (4 ATP tuotettu, 2 käytetty) sekä kaksi NADH:tä. Glukoolyysin tuotanto pyruvaatinmuutoksen jälkeen riippuu hapetuksesta: aerobisesti pyruvaatti siirtyy mitokondrioihin ja osallistuu edelleen energiantuotantoon, kun taas hapettomassa tilassa se fermenteerataan laktaatiksi. Glykolyysi on myös tärkeä lähtökohta tielle kohti pyruvaatin lateraalisia reittejä (esim. acetyl-CoA tai laktaatti) ja sen säätely on keskeinen energiatasapainon hallinnassa. Sääntelyyn vaikuttavat pääasiassa PFk-1-entsyymi sekä ADP/ATP-arvon ja eräiden metaboliittien pitoisuudet.