Producten van glycolyse

Bijna alle energie die door cellen gebruikt wordt, is afkomstig van de bindingen die complexe, organische verbindingen vormen. Deze organische verbindingen worden afgebroken tot eenvoudigere moleculen, zoals glucose. Vervolgens halen cellen energie uit glucose door middel van een reeks chemische reacties – een proces dat cellulaire ademhaling wordt genoemd.

Cellulaire ademhaling kan in de aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof plaatsvinden, wat respectievelijk aërobe en anaërobe ademhaling wordt genoemd. In de aanwezigheid van zuurstof begint cellulaire ademhaling met glycolyse en gaat verder met pyruvaatoxidatie, de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering.

Zowel aërobe als anaërobe cellulaire ademhaling begint met glycolyse. Glycolyse levert een netto winst op van twee pyruvaatmoleculen, twee NADH-moleculen en twee ATP-moleculen (vier geproduceerd en twee gebruikt tijdens energie-vereisende glycolyse). Naast deze hoofdproducten genereert glycolyse twee watermoleculen en twee waterstofionen.

In cellen die anaërobe ademhaling uitvoeren, is glycolyse de belangrijkste bron van ATP. Deze cellen gebruiken fermentatie om de NADH van glycolyse weer om te zetten in NAD ⁺ , wat nodig is om de glycolyse voort te zetten. Glycolyse is ook de primaire bron van ATP voor volwassen rode bloedcellen van zoogdieren, die mitochondriën missen. Kankercellen en stamcellen vertrouwen op aërobe glycolyse voor ATP.

Cellen die aërobe ademhaling gebruiken, breken pyruvaat af na glycolyse via pyruvaatoxidatie, de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering. Pyruvaatoxidatie zet de pyruvaat uit glycolyse om in acetyl-CoA – de primaire input voor de citroenzuurcyclus. NAD ⁺ uit de glycolyse wordt aangevuld tijdens oxidatieve fosforylering, wanneer NADH elektronen doneert aan de elektronentransportketen, en reduceert to NAD +.

De energiedrager ATP is het belangrijkste product van cellulaire ademhaling. Hoewel oxidatieve fosforylering het grootste deel van het ATP produceert dat gegenereerd wordt tijdens de aërobe ademhaling, wordt ATP ook geproduceerd tijdens glycolyse en de citroenzuurcyclus.