Het proces dat betrekking heeft op de oxidatie van glucose tot pyrodruivenzuur staat bekend als glycolyse. Glycolyse is een cruciale stap in de cellulaire ademhaling, het proces waarbij cellen glucose, een suiker met zes koolstofatomen, omzetten in ATP, de energievaluta van cellen.

Tijdens de glycolyse vindt een reeks enzymatische reacties plaats in het cytoplasma, waarbij glucose wordt afgebroken tot twee moleculen pyrodruivenzuur. Dit proces verloopt in verschillende fasen:

1. Fosforylatie: Glucose wordt tweemaal gefosforyleerd, waarbij glucose-6-fosfaat en fructose-1,6-bisfosfaat worden gevormd.

2. Decolleté: Fructose-1,6-bisfosfaat wordt gesplitst in twee drie-koolstofmoleculen:glyceraldehyde-3-fosfaat (GAP) en dihydroxyacetonfosfaat (DHAP).

3. Isomerisatie: DHAP wordt omgezet in GAP.

4. Oxidatie: GAP wordt geoxideerd en gefosforyleerd om 1,3-bisfosfoglyceraat (1,3-BPG) te vormen. Deze stap omvat de verwijdering van waterstofatomen uit GAP en de overdracht van deze elektronen naar NAD+, waardoor het wordt gereduceerd tot NADH.

5. ATP-synthese: 1,3-BPG wordt omgezet in 3-fosfoglyceraat (3-PG), waardoor een ATP-molecuul wordt gegenereerd door fosforylering op substraatniveau.

6. Verdere oxidatie: 3-PG wordt geoxideerd tot 2-fosfoglyceraat (2-PG) en er wordt een ander molecuul NADH geproduceerd.

7. Fosfoglyceraatmutasereactie: 2-fosfoglyceraat wordt omgezet in fosfoenolpyruvaat (PEP).

8. Tweede ATP-synthese: PEP wordt omgezet in pyruvaat, waardoor een tweede molecuul ATP wordt gegenereerd door fosforylering op substraatniveau.

9. Pyruvaatvorming: Het verlies van een watermolecuul uit PEP resulteert in de vorming van pyruvaat. Dit markeert het einde van de glycolyse.

Glycolyse is dus het proces dat verwijst naar de oxidatie van glucose tot pyruvaat, wat een netto winst oplevert van 2 moleculen ATP, 2 moleculen NADH en 2 moleculen pyruvaat. Deze producten dienen als essentiële tussenproducten voor verdere metabolische routes, zoals de citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus), waarbij de pyruvaatmoleculen verdere oxidatie en energie-extractie ondergaan om ATP te genereren.