Glycolyse

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Glycolyse

Im ersten Reaktionsschritt wird der Glucose, welcher sich in der Zelle befindet, durch das Enzym Hexokinase, welches eine Phosphatgruppe vom ATP auf den Zucker überträgt, zu Glucose-6-phosphat phosphorylisiert. Die negative Ladung der Phosphatgruppe hält den Zucker in der Zelle fest, denn die Plasmamembran ist für Ionen undurchlässig. Außerdem wird die Glucose durch das Phosphat reaktionsfreudiger. Im nächsten Schritt wird Glucose-6-phosphat in sein Isomer zu Fructose-6-phosphat überführt. Fructose-6-phosphat wird unter weiterem Verbrauch von ATP phosphorylisiert, es entsteht Fructose-1,6-biphosphat. Bis jetzt wurde pro Glucose Molekül zwei Moleküle ATP verbraucht. Die ATP-Bilanz steht bei minus 2. Der Zucker trägt an beiden Enden Phosphatgruppen und kann in der Mitte gespalten werden. Das Fructose-1,6-biphosphat wird in zwei Phosphoglycerinaldehyd -Moleküle (C3-Körper) gespalten. Die 2 C3 Körper, werden dann oxidiert, es werden also jeweils zwei Wasserstoffatome an das Coenzym NAD abgegeben. Das NAD-Molekül wird dadurch zu NADH+H reduziert.

Genauer gesagt findet eine Oxidation der Carbonylgruppe (Aldehyd) der C3-Körper statt: Zunächst wird ein Wassermolekül pro PGA angelagert, gleichzeitig werden 2 Wasserstoffatome an NADP abgegeben, welches zu NADPH2 reduziert wird. Das entstandene Zwischenprodukt ist eine Carbonsäure mit einer Carboxylgruppe.

Der Vorgang liefert soviel Energie (exergonisch), dass gleichzeitig eine Phosphatgruppe an ADP gebunden kann. Es entstehen 2 ATP. Das sind genauso viele, wie bisher verbraucht wurden. Die Energiebilanz ist jetzt ausgeglichen. Zurück bleiben als Produkte 2 Moleküle Phosphoglycerinsäure. Der Phosphoglycerinsäure wird ein Molekül Wasser entzogen, es entstehen 2 Phosphoenolpyruvat-Moleküle. Die instabil gebundene Phosphatgruppe des Phosphoenolpyruvat, wird auf ADP übertragen und zur Bildung von 2 ATP benutzt. Als Endprodukt der Glycolyse entstehen pro Glucosemolekül 2 Brenztraubensäure (Pyruvat).