Glykolyse
Die Glykolyse ist ein Stoffwechselprozess in den meisten Organismen. Sie ist die erste Stufe der Zellatmung. Sie ermöglicht sowohl die aerobe als auch die anaerobe Atmung. Bei der Glykolyse wird nur eine geringe Menge Energie freigesetzt.
Man geht davon aus, dass die Glykolyse der Archetyp eines universellen Stoffwechselweges ist. Sie tritt mit Variationen in fast allen Organismen auf, sowohl aerob als auch anaerob. Das weite Vorkommen der Glykolyse zeigt, dass es sich um einen der ältesten bekannten Stoffwechselwege handelt.
Bei der Glykolyse gibt es zehn Zwischenverbindungen, die durch zehn verschiedene Enzyme katalysiert werden. Hier wird nur der grobe Umriss beschrieben.
Prozess
Vorbereitungsphase
Die erste Hälfte der Glykolyse ist die Vorbereitungsphase. Sie beginnt mit der Zugabe einer Phosphatgruppe zu Glucose (Glucose-6-phosphat). Dann wird das Glucose-6-phosphat in Fructose-6-phosphat umgewandelt. Durch Hinzufügen einer weiteren Phosphatgruppe wird es in Fructose-1,6-Biphosphat umgewandelt. Das Fructose-1,6-Biphosphat wird dann in zwei Teile gespalten, wobei ein Teil in G3P (Glyceraldehyd-3-phosphat) und Dihydroxyacetonphosphat umgewandelt wird. Das Dihydroxyacetonphosphat wird in G3P umgewandelt, so dass die beiden in der Pay-off-Phase verwendeten G3P-Triose-Zuckermoleküle übrig bleiben.
Auszahlungsphase
Die zweite Hälfte der Glykolyse wird als "Pay-off-Phase" bezeichnet, durch den Nettogewinn der energiereichen Moleküle ATP und NADH. Da Glukose in der Vorbereitungsphase zu zwei Triose (G3P)-Zuckern führt, findet jede Reaktion in der Pay-off-Phase zweimal pro Glukosemolekül statt. Dies ergibt 2 NADH-Moleküle und 4 ATP-Moleküle, was zu einem Nettogewinn von 2 NADH-Molekülen und 2 ATP-Molekülen aus dem glykolytischen Weg pro Glukosemolekül führt.
Zusammenfassung: 2ATP → 4ATP + 2(NADH + H+) + 2 Pyruvat (Nettoproduktion von 2ATP)
Aerobe Atmung
Zellen, die aerobe Atmung (Atmung mit Sauerstoff) durchführen, synthetisieren viel mehr ATP, aber nicht als Teil der Glykolyse. Diese weiteren Reaktionen nutzen das Pyruvat aus der Glykolyse.
Bei der aeroben Atmung von Eukaryonten werden für jedes Glukosemolekül etwa 30 zusätzliche ATP-Moleküle produziert. Die Glykolyse durch anaerobe Atmung ist in vielen Zellen die Hauptenergiequelle.
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Fragen und Antworten
F: Was ist Glykolyse?
A: Die Glykolyse ist ein Stoffwechselprozess, der in den meisten Organismen zu beobachten ist, und sie ist die erste Stufe der Zellatmung.
F: Welche Art der Atmung ermöglicht die Glykolyse?
A: Die Glykolyse ermöglicht sowohl die aerobe als auch die anaerobe Atmung.
F: Wie viel Energie wird bei der Glykolyse freigesetzt?
A: Bei der Glykolyse wird nur eine geringe Menge an Energie freigesetzt.
F: Welche Bedeutung hat das Wort "Glykolyse"?
A: Das Wort "Glykolyse" stammt von den griechischen Wörtern γλυκύς (was "süß" bedeutet) und λύσις (was "brechen" bedeutet).
F: Welches ist der universelle Stoffwechselweg, von dem man annimmt, dass die Glykolyse der Archetyp ist?
A: Die Glykolyse gilt als Archetyp eines universellen Stoffwechselweges.
F: In welchen Organismen kommt die Glykolyse vor?
A: Die Glykolyse kommt, mit Variationen, in fast allen Organismen vor, sowohl in aeroben als auch in anaeroben.
F: Wie viele Zwischenprodukte und Enzyme gibt es bei der Glykolyse?
A: Die Glykolyse hat zehn Zwischenprodukte, die von zehn verschiedenen Enzymen katalysiert werden.
