Kan pyruvat gå över membran

I glykolysen omdannes sukker til pyruvat og malat eplesyre. Nå kan energifrigivelsen starte og først skaffes reduksjonkraft i form av NADH katalysert av 3-fosfoglyceraldehyd dehydrogenase. Fruktosefosfat fosforyleres av fosfofruktokinase til fruktose-1,6-bisfosfat. Her forbrukes ATP og dette er et viktig reguleringsenzym:. Starten på glykolysen er at glukose og fruktose kan omdannes til henholdsvis glukosefosfat og fruktosefosfat katalysert av henholdsvis glukose kinase og fruktose kinase.

Glykolysen består av en: 1 Energiinvesteringsfase som bruker ATP. Glykolyse - fra glukose til pyruvat Glykosen, som ikke er avhengig av oksygen, kan skje i alle levende celler hos prokaryoter og eukaryoter. Fosfoenolpyruvat har også mulighet til å inngå i en karboksyleringsreaksjon katalysert av PEP karboksylase, men denne inngår ikke i glykolysen.

Hos dyr er det UDP-glukose som blir brukt til å lage glykogen. Deretter skjer det videre enzymatisk omdanning til triosefosfater. Triosefosfat isomerase katalyserer isomeriseringen fra dihydroksyacetonfosfat til 3- fosfoglyceraldehyd:. Hvis det er oksygen tilstede, aerob glykolyse, så vil NADH avgi sine elektroner til elektrontransportkjeden og blir brukt til å lage ATP. Dessuten vil pyruvat bli omdannet til acetyl-CoA som går inn i sitronsyresyklus og blir videre oksidert til CO 2 og H 2 O.

Ved hypoksis eller anoksis, det vil si lave oksygenkonsentrasjoner eller helt uten oksygen ved fermentering er det to mulige omsetningsveier for pyruvat som fremdeles inneholder mye av energien som var i glukose. Fosforyleringen skjer i hydroksylgruppen ved karbonatom 6. I en muteringsreaksjon flyttes fosfat fra karbonatom 3 til 2 og 3-fosfoglycerat omdannes til 2-fosfoglycerat katalysert av fosfoglycerat mutase. Fosforyleringen øker den kjemiske reaktiviteten og fanger glukose siden membranen er impermeabel for fosfatforbindelsene.

Karbonatom 1 er en karbonylgruppe og kan ikke bli fosforylert. Glykolysen har nå skaffet to molekyler 3-fosfoglyceraldehyd fra en heksose og de neste trinnene får dobbel dose med substrater.

Glykosen, som ikke er avhengig av oksygen, kan skje i alle levende celler hos prokaryoter og eukaryoter. Det er en slik fosforylgruppe som også inngår i de andre mellomproduktene i glykolysen. I tillegg blir det dannet 1,3-bisfosfoglycerat 1,3-difosfoglycersyre :. For hvert molekyl glukose som blir oksidert blir det laget to molekyler pyruvat, 2 molekyler nikotinamid adenin dinukleotid i redusert form NADH , to molekyler ATP og vann H 2 O.

Det blir egentlig laget 4 ATP i glykolysen, men to av dem blir brukt i energiinvesteringsfasen fra glukose til glukosefosfat. Isomeriseringen flytter karbonylgruppen til karbonatom 2 i fruktose, slik at hydroksylgruppen på karbonatom 1 i glukose kan bli fosforylert og gir fruktose-1,6-bisfofat. NADH kan brukes som elektrondonor i redoksreaksjoner.

Enzymene i glykolysen finnes i cytosol i cellen. Fosforylgruppen flytter seg til karbonatom 2. Fosfat er en fosforylgruppe -PO 4 2- festet til glukose. Fosfatestere som fosfoenolpyruvat, ATP, pyrofosfat PP i og 1,3-bisfosfatglycerat og glukose fosfat er høyenergimolekyler hvor energi kan frigis ved hydrolyse. Deretter lages for første gang i glykosen ATP ved substratnivåfosforylering katalysert av fosfoglycerat kinase , en oksidativ fosforylering.

Oxidativ fosforylering

Fruktose-1,6-bisfosfat vil katalysert av en aldolase gi dihydroksyacetonfosfat og 3- fosfoglyceraldehyd. Legg merke til at termen bisfosfat blir brukt om fosforylgrupper som er plassert i hver sin ende av molekylet, forskjellig fra et difosfat. Det er mye malat i planter. Malat omsettes i mitokondriene via malat enzym og malat dehydrogenase. Når enzymet virker motsatt vei i glukoneogenese så er dette en aldolkonkondensasjon.

Nå kan det nok en gang lages ATP katalysert av pyruvat kinase. I alkoholgjæring i gjær og bakterier så blir pyruvat omdannet til acetaldehyd og videre til etanol:. Vann fjernes, det lages en dobbeltbinding og den energirike forbindelsen fosfoenolpyruvat lages katalysert av enolase :.

Glykolyse - fra glukose til pyruvat

Lagret energi kan brukes til å utføre kjemisk arbeid i energikrevende reaksjoner. ATP blir laget ved substratnivåfosforylering. Karbonylgruppen ved karbonatom 2 gjør at fruktose-1,6-bisfofat kan spaltes i to trekarbonforbindelser.