Schlüsselbegriffe
- Glykolyse: der zelluläre Stoffwechselweg des Einfachzuckers Glukose zur Gewinnung von Brenztraubensäure und ATP als Energiequelle
- heterotroph: Ein Organismus, der eine externe Energiezufuhr in Form von Nahrung benötigt, da er seine eigene nicht synthetisieren kann
Nahezu die gesamte von lebenden Zellen verbrauchte Energie stammt aus der Energie in den Bindungen des Zuckers Glucose. Glukose gelangt auf zwei Wegen in heterotrophe Zellen. Eine Methode ist der sekundäre aktive Transport, bei dem der Transport gegen den Glukosekonzentrationsgradienten erfolgt. Der andere Mechanismus nutzt eine Gruppe integraler Proteine, die GLUT-Proteine, die auch als Glukose-Transporterproteine bekannt sind. Diese Transporter helfen bei der erleichterten Diffusion von Glukose. Die Glykolyse ist der erste Weg, der beim Abbau von Glukose zur Energiegewinnung genutzt wird. Er findet im Zytoplasma sowohl prokaryontischer als auch eukaryontischer Zellen statt. Er war wahrscheinlich einer der frühesten Stoffwechselwege, die sich entwickelt haben, da er von fast allen Organismen auf der Erde genutzt wird. Der Prozess nutzt keinen Sauerstoff und ist daher anaerob.
Die Glykolyse ist der erste der Hauptstoffwechselwege der Zellatmung, der Energie in Form von ATP erzeugt. In zwei verschiedenen Phasen wird der Sechs-Kohlenstoff-Ring der Glukose durch eine Reihe von enzymatischen Reaktionen in zwei Dreikohlenstoff-Zucker aus Pyruvat gespalten. Die erste Phase der Glykolyse erfordert Energie, während die zweite Phase die Umwandlung in Pyruvat abschließt und ATP und NADH für die Energiegewinnung der Zelle erzeugt. Insgesamt führt der Prozess der Glykolyse zu einem Nettogewinn von zwei Pyruvatmolekülen, zwei ATP-Molekülen und zwei NADH-Molekülen, die die Zelle zur Energiegewinnung nutzen kann. Nach der Umwandlung von Glukose in Pyruvat ist der glykolytische Weg mit dem Krebs-Zyklus verbunden, wo weiteres ATP für den Energiebedarf der Zelle produziert wird.
