+
Algemeen

Glycolyse


Glycolyse wordt zo eenvoudig mogelijk uitgelegd:

de glycolyse (Grieks 'glyky's' = sьЯ, 'lysis' = oplossing) is een onderdeel van het energiemetabolisme en wordt in bijna alle levende wezens aangetroffen. Eukaryoten (planten, schimmels, dieren) en prokaryoten (archaea en bacteriën) gebruiken glycolyse voor de productie van adenosine trifosfaat (ATP), de universele energiebron in de cel.
Vanwege de geleidelijke afbraak van koolhydraten in de cel worden tijdens glycolyse vier ATP-moleculen gevormd. Omdat het splitsen energie kost (twee ATP's), krijgt de cel daardoor twee ATP's per glucosemolecuul.
Voordelen van glycolyse: het proces is ook mogelijk in een zuurstofvrije omgeving. Bovendien is glycolyse veel sneller dan de citraatcyclus. De laatste is veel productiever, maar als de cel snel energie nodig heeft, kan deze deze uit glycolyse halen.
Overigens ziet de algemene formule voor de afbraak van glucose er als volgt uit:
C6B12O6 + 6 o2 6 CO2 + 6 H2O + ATP
Glucose + zuurstof kooldioxide + water + energie

Vereenvoudigde stroom van glycolyse

In tien stappen wordt een glucosemolecule verdeeld in twee pyruvaten (pyruvinezuur):
1. Fosforylering: Het glucosemolecuul ontvangt een extra fosfaatgroep (kost 1 ATP). Het resultaat is glucose-6-fosfaat.
2. Isomerisatie: Het enzym fosfohexose isomerase zet het glucose-6-fosfaat om in fructose-6-fosfaat (geen ATP-consumptie!).
3. Fosforylering 2: Het enzym fosfofructokinase fosforylaat onder ATP-consumptie (kost 1 ATP) het fructose-6-fosfaat tot fructose-1,6-bisfosfaat.
4. Splitsen: Het enzym aldolase splitst het fructose-1,6-bisfosfaat in dihydroxyacetonfosfaat (DHAP) en glyceraldehyde-3-fosfaat (GAP).
5. DHAP-conversie: Een ander enzym zet DHAP om in GAP, waarbij twee identieke glyceraldehyde-3-fosfaat (GAP) aanwezig blijft. Vanaf nu worden alle reacties twee keer gedaan.
6. CAP-conversie: Het enzym glyceraldehyde-3-fosfaatdehydrogenase (GAPDH) katalyseert de omzetting van GAP in 1,3-bisfosfoglyceraat (1,3BPG). Tegelijkertijd is er een reductie van NAD + naar NADH.
7. ATP winstHet 1,3-bisfosfoglyceraat wordt nu omgezet in 3-fosfoglyceraat door het enzym fosfoglyceraatkinase (PGK). Het enzym veroorzaakt de overdracht van de fosfaatgroep naar ADP, dat een ATP produceert. Terwijl de reactie op twee moleculen verloopt, worden ook 2 ATP's gevormd).
8. Herschikking: Het enzym fosfoglyceraat mutase (PGM) zet 3-fosfoglyceraat om in 2-fosfoglyceraat.
9. Oprichting van PEP: 2-fosfoglyceraat wordt omgezet in fosfoenolpyruvaat (PEP) door het enzym enolase.
10. ATP winst: Het enzym pyruvaatkinase katalyseert de laatste reactie van PEP op pyruvaat. De fosfaatgroep wordt door het enzym overgebracht naar ADP, wat weer ATP veroorzaakt (nog eens 2 ATP).

Samenvatting van glycolyse

onderlaagenzymproductATP
1glucoseGCKGlu-6-P-1
2Glu-6-PGPIFRU-6-P
3FRU-6-PpFK1F-1,6-BP-1
4F-1,6-BPaldolaseDHAP & GAP
5DHAPTPIGAP
6CAP & GAPGAPDH1,3BPG & 1,3BPG
71,3BPG & 1,3BPGPGK3-PG & 3-PG+2
83-PG & 3-PGPGM2-PG & 2-PG
92-PG & 2-PGenolasePEP & PEP
10PEP & PEPpyruvaat kinasePyruvate & pyruvate+2

producten:
Glucose-6-fosfaat (Glu-6-P)
Fructose-6-fosfaat (Fru-6-P)
Fructose-1,6-bisfosfaat (F-1,6-BP)
Dihydroxyacetonfosfaat (DHAP)
Glyceraldehyde-3-fosfaat (GAP)
1,3-bisfosfoglyceraat (1,3BPG)
3-fosfoglyceraat (3-PG)
2-fosfoglyceraat (2-PG)
Phosphoenolpyruvate (PEP)
enzymen:
Glucokinase (GCK)
Fosfohexose-isomerase (GPI)
Phosphofructokinase 1 (PFK1)
Triosefosfaat-isomerase (TPI)
Fosfoglyceraatkinase (PGK)
Phosphoglycerate mutase (PGM)