Glykolys är 10-stegs metabolisk andning av socker glukos som ger kemisk energi för användning av en cell. Forskare anser att glykolys är en gammal andningsväg eftersom det kan uppstå i frånvaro av syre, vilket är hur det kan möjliggöra överlevnad av primitiva anaeroba bakterier som predaterade jordens syreatmosfär. Ingredienslistan för glykolys innehåller en levande cell, enzymer, glukos och energiöverföringsmolekylerna nikotinamidadenindinukleotid (NAD +) och adenosintrifosfat (ATP).

Socker

Den grundläggande ingången för glykolys är socker. Vanligtvis används det socker som glukos, men enzymer kan omvandla andra sexkarbon sockerarter, såsom galaktos och fruktos, till mellanliggande substanser som kommer in i glykolysvägen nerströms utgångspunkten för glukos. Växter skapar glukos under fotosyntesen och sockret finns tillgängligt i en mängd olika livsmedel direkt eller som stärkelse och cellulosa, som bryts ner i glukos. Glukos löses upp i vatten och kan med hjälp av enzymer lätt transporteras till eller från en cell beroende på dess relativa koncentrationer på vardera sidan av ett cellmembran.

Enzymer

Enzymer är proteiner som fungerar som katalysatorer för biokemiska reaktioner. Enzymer sänker den energi som krävs för att driva en reaktion utan att utnyttjas av processen. Glukostransportörenzymer hjälper cellerna att importera glukos, men det första enzymet inom glykolysvägen är hexokinas, vilket omvandlar glukos till glukos-6-fosfat (G6P). Detta första steg utplånar glukoskoncentrationen av cellen, varigenom ytterligare glukos diffunderas in i cellen. G6P-produkten diffunderar inte lätt ut ur cellen, så hexokinas i praktiken låser upp en glukosmolekyl för användning av cellen. Nio andra enzymer deltar i glykolys.

ATP

ATP är ett koenzym som lagrar, transporterar och släpper ut kemisk energi i celler. En ATP-molekyl innehåller tre fosfatgrupper, som varje hålls av en hög-energi-bindning. ATP ger kemisk energi när enzymer avlägsnar en eller flera fosfatgrupper. I omvänd reaktion använder enzymer energi när fosfater tillsätts till prekursorer, vilket resulterar i produktion av ATP. Glykolys använder två ATP-molekyler för att komma igång, men producerar fyra ATP i sista steget, vilket ger ett nettoutbyte av två ATP.

NAD +

NAD + är ett oxiderande koenzym som accepterar elektroner och protoner från andra molekyler, vilket skapar den reducerade formen NADH. I den omvända reaktionen fungerar NADH som ett reduktionsmedel som donerar elektroner och protoner när det oxideras tillbaka till NAD +. NAD + och NADH används i en mängd olika biokemiska vägar, inklusive glykolys, som kräver ett oxidationsmedel eller reduktionsmedel. Glykolys använder två molekyler NAD + per glukosmolekyl, som producerar två NADHs såväl som två vätejoner och två molekyler vatten. Slutprodukten av glykolys är pyruvat, som cellen kan vidare metabolisera för att ge en stor mängd ytterligare energi.