Im heutigen Artikel werden wir uns erneut mit den biochemischen Prozessen befassen, die bei einem Prozess namens Zellatmung oder Glykolyse ablaufen. Obwohl wir wissen, dass dieses Thema eher für Abiturienten oder Studierende biologischer und medizinischer Fakultäten von Interesse sein wird, ermutigen wir auch andere, die sich für das Thema unseres Körpers interessieren. In unserem Körper laufen viele interessante Prozesse ab, und dies ist nur einer davon!
Was ist der Prozess der Glykolyse?
Die Glykolyse ist nichts anderes als einer der Stoffwechselwege, die in unseren Zellen ablaufen. Genauer gesagt findet dieser Prozess während der Zellatmung statt. Durch diesen Prozess gewinnen wir Energie, die unser Körper in weiteren Phasen der Atmung oder anaerobe Organismen für ihre Lebensprozesse nutzen kann. Nun, die Glykolyse selbst erfolgt ohne die Verwendung von Sauerstoff, also sowohl auf dem anaeroben als auch auf dem aeroben Weg. Während der Glykolyse durchläuft Glukose zahlreiche Umwandlungen, bis sie ihre endgültige Form – Pyruvat – erreicht. Der gesamte Prozess findet im Zytoplasma der Zelle statt.
Stadien der Glykolyse:
- Im ersten Schritt wird mithilfe eines Enzyms namens Hexokinase ein Phosphatrest an Glukose gebunden. Unseren Phosphatrückstand erhalten wir durch den Abbau des ATP-Moleküls. Das Reaktionsprodukt ist Glucose-6-phosphat
- Glucose-6-phosphat wird durch das Enzym Glucose-Phosphat-Isomerase isomerisiert. Das Ergebnis ist Fructose-6-phosphat.
- Ein weiteres ATP-Molekül wird abgebaut, wodurch ein freier Phosphatrest entsteht, der dann an Fructose-6-phosphat gebunden wird. Der Prozess erfolgt unter dem Einfluss der Katalyse durch Phosphofructokinase. Das Reaktionsprodukt ist Fructose-1,6-bisphosphonat
- Unter dem Einfluss des Aldolase-Enzyms wird Fructose-1,6-bisphosphonat in 3-Phosphoglyceraldehyd und Phosphodihydroxyaceton umgewandelt. Die Produkte sind Isomere voneinander.
- Unter Beteiligung der Isomerase wird Phosphodihydroxyaceton in 3-Phosphoglycerinaldehyd umgewandelt.
- In dieser Phase finden zwei wichtige Prozesse statt. Ein Enzym namens Glycerinaldehyd-3-Phosphoaldehyd-Dehydrogenase katalysiert eine Reaktion, die ein Wasserstoffmolekül von Glycerinaldehyd-3-Phosphoaldehyd auf NAD+ überträgt, wodurch NADH + H+ entsteht. Darüber hinaus katalysiert Glycerinaldehyd-3-Phosphoaldehyd-Dehydrogenase eine Reaktion, die eine Phosphatgruppe auf oxidiertes Glycerinaldehydphosphat überträgt. Als Ergebnis erhalten wir 1,3-Bisphosphoglycerat.
- Die Phosphatgruppe wird von 1,3-Bisphosphoglycerat auf ADP übertragen, wodurch ein ATP-Molekül entsteht. Die Reaktion erfolgt mit Hilfe des Enzyms Phosphoglyceratkinase. Wir erhalten 3-Phosphoglycerat.
- Die Phosphatgruppe beider Phosphoglyceratmoleküle wird von der Position am dritten Kohlenstoffatom auf das zweite Kohlenstoffatom übertragen. Als Ergebnis erhalten wir zwei Moleküle 2-Phosphoglycerat. Die Reaktion wird durch das Enzym Phosphoglyceratmutase katalysiert.
- Das Enzym Enolase entfernt ein Wassermolekül aus 2-Phosphoglycerat, um Phosphoenolpyruvat zu erhalten.
- Die Phosphatgruppe von Phosphoenolpyruvat wird auf ADP übertragen, um ein ATP-Molekül zu erhalten. Der Prozess wird durch das Enzym Pyruvatkinase katalysiert. Als letzte Stufe der Glykolyse erhalten wir zwei ATP-Moleküle und zwei Pyruvatmoleküle.
