Glykolyysissä

Glykolyysissä on solujen keskeinen energiantuotantoreitti, joka tapahtuu sytosolissa ja hajottaa glukoosin kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi. Reitti tuottaa nettovoittona kaksi ATP:tä ja kaksi NADH:ta per glukoosi, eikä se vaadi suoraa osallistumista mitokondrioihin.

Reitti koostuu kymmenestä entsymaattisesta vaiheesta ja voidaan jakaa kahteen vaiheeseen: energiainvestointi- ja energiantuotto-vaiheeseen. Energiainvestointivaiheessa glukoosi fosforyloidaan kahdesti, mikä johtaa fruktoosi-1,6-bisfosfaatin muodostumiseen ja kuluttaa kaksi ATP:tä. Energiantuotto-vaiheessa fruktoosi-1,6-bisfosfaatti pilkkoutuu kahdeksi trioksofosfaatiksi, jotka lopulta johtavat kahteen pyruvaattimolekyyliin. Tämän vaiheen nettotuotto on neljä ATP:tä ja kaksi NADH:ta, joten kokonaissumma on kaksi ATP:tä ja kaksi NADH:ta per glukoosi.

Pyruvaatti kohtalo riippuu solun hapetusolosuhteista. Aerobisesti pyruvaatti siirtyy mitokondrioihin ja osallistuu asetyyli-CoA:n ja sitruunahappokierron kautta lisäenergian tuotantoon. Anaerobisesti pyruvaatti regeneroi NAD+:ta muuntumalla lactaatiksi eläin- soluissa tai käy läpi alkoholistumisen hiivoissa; näillä reiteillä lactaatin tai etanolituotanto mahdollistaa NAD+:n palautumisen glykolyysille.

Sääteleminen keskittyy kolmeen keskeiseen entsyymin: hexokinaasiin, fosfofruktokinaasi-1:een (PFK-1) sekä pyruvaattikinaasiin. Niiden aktiivisuutta säädellään solujen energiatilalla sekä metaboliiteilla kuten ATP, AMP ja fruktoosi-2,6-bisfosfaatilla.

Glykolyysi muodostaa sillan glukoosin hajotuksesta ja muista energiantuotantoreiteistä sekä toimittaa biosynteeseihin tarvittavia välituotteita. Reitin merkitys näkyy myös sen osallistumisessa laajaan aineenvaihdunnan verkostoon sekä sen roolissa nopeasti energian tarpeessa ja solujen kasvutoiminnassa.