Glykolys är det första steget i en serie processer som kallas cellulär andning. Syftet med andning är att extrahera energi från näringsämnen och förvara den som adenosintrifosfat (ATP) för senare användning. Energiutbytet från glykolys är relativt lågt, men i närvaro av syre kan glykolysens slutprodukter genomgå ytterligare reaktioner som ger stora mängder ATP.

Resultat av glykolys

Glykolys omvandlar en glukosmolekyl i två pyruvatmolekyler. 10-stegsprocessen skapar en nettoförstärkning av två ATP och två molekyler av nikotinamidadenindinukleotid (NADH), ett viktigt reduktionsmedel som används av många olika biokemiska reaktioner. Cellförhållanden dikterar ödet för de två pyruvaterna när de lämnar glykolys. I frånvaro av syre fermenteras pyruvaten till laktat, vilket återanvänder NADH till dess oxiderande form, NAD +. Om syre är närvarande kan cellen skörda mycket mer energi genom oxidativ dekarboxylering av pyruvat och citronsyracykeln.

Pyruvat vid korsningen

En cell kan använda produkten av glykolys, pyruvat , i flera metaboliska vägar förutom dekarboxylering. Glukoneogenes kan ställa pyruvaterna om cellen vill omvandla pyruvaterna till kolhydrater. Cellen kan också använda pyruvater för att syntetisera aminosyraalaninen, liksom etanol, oxaloättiksyra, mjölksyra och andra fettsyror. Flera reglerande faktorer påverkar mängden pyruvat skapat genom glykolys. Höga koncentrationer av ATP eller glukagonhormonet hämmar till exempel glykolys, medan insulin stimulerar pyruvatproduktionen.

Oxiderande pyruvatdekarboxylering

Närvaron av syre gör att cellen kan konvertera pyruvat till acetyl CoA , ett koenzym som kan ge ytterligare energi i citronsyracykeln. Pyruvatdekarboxylering omvandlar också två NAD + -molekyler till två NADH och skapar koldioxid som en biprodukt. Ett enzymkomplex, pyruvatdehydrogenas, katalyserar pyruvatdekarboxylering, som äger rum i cellens mitokondrier. Processen avlägsnar först en koldioxidmolekyl från pyruvat och bindar sedan den återstående acetylgruppen till Coenzym A, som producerar acetyl-CoA som är färdig att användas av citronsyracykeln.

Citronsyracykel

Citronsyracykeln, även känd som Krebs-cykeln, accepterar de två acetyl-CoA-molekylerna härledda från den ursprungliga glukosmolekylen som genomgick glykolys och pyruvatdekarboxylering. I en serie av 10 steg ger citronsyracykeln cirka 25 ATP-molekyler per ursprunglig glukos, förutom de två ATP genererade genom glykolys. De flesta av ATP: erna från citronsyracykeln uppstår indirekt genom sekundära oxidativa fosforyleringsreaktioner som involverar oxidation av NADH till NAD +.