Glykolysen er en anaerob proces, hvilket betyder, at den ikke kræver ilt. Under glykolysen nedbrydes ét glukosemolekyle (C₆H₁₂O₆) til to molekyler pyruvat, samtidig med at der netto dannes to ATP-molekyler, som cellen kan bruge som energikilde.
Inden du går ned i detaljerne om glykolysen, bør du først have skabt dig et overblik over hele katabolismen – læs her først.
Her er en detaljeret videoforklaring af glykolysens delprocesser:
Glykolysen forklaret i detaljer (resumé af video)
Glykolysen er den proces, hvor glukose nedbrydes for at danne energi i form af ATP. Processen foregår i cellens cytoplasma og kræver ikke ilt, hvilket betyder, at den kan finde sted under både aerobe og anaerobe forhold. Glykolysen består af to hovedfaser: en investeringsfase, hvor ATP forbruges, og en udbyttefase, hvor ATP og NADH dannes.
Investeringsfase – forbrug af ATP
I investeringsfasen bindes en fosfatgruppe fra ATP til glukose ved hjælp af enzymet hexokinase (transferase), hvilket danner glukose-6-fosfat. Derefter omdannes det til fruktose-6-fosfat af enzymet fosfoglukoseisomerase (isomerase). Endnu en ATP-molekyle investeres, når enzymet fosfofruktokinase (transferase) omdanner fruktose-6-fosfat til fruktose-1,6-bisfosfat. Dette er et afgørende trin, da det regulerer hastigheden af glykolysen.
Herefter spaltes fruktose-1,6-bisfosfat til to mindre molekyler med kun 3 carbon atomer, kaldet dihydroxyacetonefosfat (DHAP) og glyceraldehyd-3-fosfat (G3P), hvor DHAP hurtigt omdannes til G3P, så der nu er to ens molekyler, der kan behandles videre.
Udbyttefasen – dannelse af ATP
I udbyttefasen omdannes de to G3P-molekyler til pyruvat gennem en række reaktioner, hvor ATP og NADH dannes. i første reaktion sker en vigtig reaktion sker ved enzymet glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenase, hvor NAD⁺ reduceres til NADH ved at optage en elektron, som senere kan bruges i cellens elektron transportkæde. Derefter sker der fosforylering af ADP til ATP via enzymet fosfoglyceratkinase og senere igen via pyruvatkinase, hvilket resulterer i en produktion på 4 ATP. Netto dannes der altså 2 ATP i pr. glukosemolekyle, fordi der bruges 2 ATP i investeringsfasen.
Til sidst er det endelige produkt pyruvat, som enten kan gå videre ind i mitocondriet, hvis der er ilt til stede, eller omdannes til laktat under anaerobe forhold, fx i muskler under hård træning.
Under laktatdannelsen omdannes NADH tilbage til NAD⁺, hvilket er afgørende for, at glykolysen kan fortsætte. Da NAD⁺ er nødvendigt for reaktionen ved glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenase, ville glykolysen stoppe uden denne regenerering af NAD⁺.
Glykolysen er en essentiel proces for alle celler, da den er den hurtigste måde at producere ATP på og kan fungere, selv når iltforsyningen er begrænset.
