Glikoliz, hücrelerde glikozun (şekerin) pirüvata veya laktata parçalanması sürecidir ve enerji üretimi için temel bir metabolik yoldur. Anaerobik (oksijensiz) koşullarda da gerçekleşebilir.
Glikolizin Aşamaları:
-
Enerji Yatırım Fazı: Glikoz molekülü aktif hale getirilmek için 2 ATP harcanır.
-
Enerji Üretim Fazı: Glikoz molekülü iki adet üç karbonlu moleküle (gliseraldehit-3-fosfat) parçalanır. Bu moleküller daha sonra pirüvata dönüştürülür ve bu süreçte ATP ve NADH üretilir.
- Gliseraldehit-3-fosfatın oksidasyonu ve fosforillenmesi: 1,3-bisfosfogliserata dönüşür. Bu adımda NADH üretilir.
- ATP üretimi (Substrat düzeyinde fosforilasyon): 1,3-bisfosfogliserat ve fosfoenolpirüvat moleküllerinden ATP üretilir.
- Pirüvat oluşumu. (https://www.nedemek.page/kavramlar/pirüvat)
- Bu fazda 4 ATP üretilir (net kazanç 2 ATP'dir).
Glikolizin Sonuçları:
- Net ATP Üretimi: Glikoliz, glikoz molekülü başına net 2 ATP üretir.
- NADH Üretimi: Glikoliz sırasında 2 NADH molekülü üretilir. NADH, elektron taşıma zincirinde daha fazla ATP üretimi için kullanılabilir.
- Pirüvat veya Laktat Üretimi: Oksijen varlığında pirüvat Krebs döngüsüne girer. Oksijen yokluğunda ise pirüvat laktata dönüştürülür (fermantasyon). (https://www.nedemek.page/kavramlar/fermantasyon)
Glikolizin Düzenlenmesi:
Glikoliz, hücrenin enerji ihtiyacına göre sıkı bir şekilde düzenlenir. Bu düzenleme, enzimatik reaksiyonların hızını etkileyen allosterik efektörler ve hormonlar aracılığıyla gerçekleşir. (https://www.nedemek.page/kavramlar/allosterik%20efektör) ve (https://www.nedemek.page/kavramlar/hormonlar)
- Fosfofruktokinaz (PFK): Glikolizin hızını belirleyen anahtar enzimdir. ATP, sitrat ve düşük pH PFK'yı inhibe ederken, AMP ve fruktoz-2,6-bisfosfat aktive eder.
- Hekzokinaz: Glikozu glikoz-6-fosfata dönüştüren ilk enzimdir. Glikoz-6-fosfat tarafından inhibe edilir.
- Pirüvat Kinaz: Fosfoenolpirüvattan pirüvat oluşumunu katalizleyen enzimdir. ATP ve alanin tarafından inhibe edilirken, fruktoz-1,6-bisfosfat tarafından aktive edilir.
Glikoliz, enerji üretimi için kritik bir yoldur ve birçok metabolik süreçle bağlantılıdır. Özellikle kanser hücreleri gibi hızlı bölünen hücreler, enerji ihtiyaçlarını karşılamak için glikolize bağımlıdır.