Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

Glycolyseoverzicht

Glycolyse is de universele, zuurstofonafhankelijke route die energie uit glucose haalt (C₆ H₁₂ O₆ ) in het cytoplasma van elke cel. Het proces vereist alleen glucose en een reeks glycolytische enzymen. Bij prokaryoten vertegenwoordigt glycolyse de gehele energieopwekkende reeks; bij eukaryoten is het geproduceerde pyruvaat de toegangspoort tot de zeer efficiënte mitochondriale machinerie die volgt.

Tijdens de glycolyse ontvangt een glucosemolecuul eerst twee fosfaatgroepen (die twee ATP verbruiken). Het wordt vervolgens gesplitst in twee fragmenten van drie koolstofatomen, die elk opnieuw worden gefosforyleerd. Deze tussenproducten worden omgezet in pyruvaat, waarbij vier ATP worden gegenereerd. Het nettoresultaat is een winst van twee ATP, twee NADH en twee moleculen pyruvaat per glucosemolecuul.

Producten van glycolyse

In aanwezigheid van zuurstof bereikt de uiteindelijke opbrengst aan ATP uit één glucosemolecuul 36 tot 38 ATP wanneer de stroomafwaartse aerobe stappen zijn voltooid. Als je echter alleen de directe producten van de glycolyse opsomt, zijn dat:twee pyruvaatmoleculen, twee NADH en netto twee ATP.

De aërobe routes na glycolyse

In zuurstofrijke eukaryote cellen wordt pyruvaat naar de mitochondriën getransporteerd, waar het een reeks reacties ondergaat die de ATP-productie dramatisch versterken.

Overgangs(link)reactie :Elk pyruvaat wordt gedecarboxyleerd om acetyl-co-enzym A (acetyl-CoA) te vormen, waarbij CO₂ vrijkomt en het genereren van NADH.

Citroenzuurcyclus (Krebs) :Acetyl-CoA combineert met oxaalacetaat om citraat te produceren. Via een cascade van stappen wordt citraat teruggevoerd naar oxaalacetaat, wat extra NADH en FADH oplevert₂ , twee CO₂ moleculen en twee ATP per glucose.

Elektronentransportketen (ETC) :NADH en FADH₂ doneren elektronen aan het binnenste mitochondriale membraan, waardoor de fosforylatie van ADP naar ATP wordt gestimuleerd. Zuurstof dient als de laatste elektronenacceptor en vormt water. Deze fase genereert ongeveer 32 tot 34 ATP per glucose.

Is zuurstof nodig voor elke stap van de cellulaire ademhaling?

Hoewel glycolyse zonder zuurstof kan plaatsvinden, heeft de volledige aërobe ademhalingsroute (overgangsreactie, Krebs-cyclus en ETC) zuurstof nodig om de elektronenstroom en ATP-synthese in stand te houden. Zuurstof is dus essentieel voor het volledige cellulaire ademhalingsproces, maar niet alleen voor de glycolyse.