Inhoud
Levende cellen voeden zich met glucose. Hoewel er enkele andere moleculen zijn die in een snuifje kunnen dienen, komt de meeste energie in levende cellen - inclusief de energie die je leven mogelijk maakt - van het splitsen van glucose in kleinere moleculen.
Glycolyse begint met één glucosemolecule met 6 koolstofatomen en eindigt met twee pyruvaatmoleculen met drie koolstofatomen, die vervolgens worden omgezet in twee kleinere citraatmoleculen. Maar het is niet slechts één knip: er zijn 10 verschillende chemische reacties nodig om de klus te klaren, en het proces kan onderweg worden gestopt door remmers van glycolyse.
Enzymen in glycolyse
Enzymen zijn eiwitmoleculen die helpen bij een chemische reactie. Elke chemische reactie heeft een kleine energieboost nodig om aan de slag te gaan, en enzymen werken door de energieboost te verminderen, de activeringsenergie.
Het is niet dat die chemische reacties helemaal niet kunnen plaatsvinden zonder enzymen, maar enzymen maken ze veel waarschijnlijker.
Drie van de 10 stappen van glycolyse omvatten zulke grote veranderingen in energie dat ze bijna nooit zullen plaatsvinden zonder enzymen, dus die specifieke stappen zijn belangrijke punten voor de regulatie van glycolyse.
Wat doet glycolyse?
Glycolyse is de eerste stap in het energiemetabolisme van cellen.
Het is zoiets als een appel eten. Als je de appel altijd eerst in tweeën snijdt en schilt en de schil eet, en pas daarna de appel in kleinere hapjes snijdt en opeet, dan is glycolyse alleen de stappen van het eten van de schil en het snijden van de appel in twee. Het eindproduct zijn de twee appelhelften en een beetje energie van het eten van de schil.
Als je al een stapel gepelde appelhelften had of als je niet de energie nodig had die je van de appelschil zou krijgen, stop je met werken aan nieuwe appels. Uw cellen doen hetzelfde, maar het eindproduct zijn citraatmoleculen in plaats van appelhelften en de energie in uw cel wordt gedragen in adenosinetrifosfaat, ATP.
Enzymen reguleren
Glucose wordt door een transporteiwit in een levende cel getransporteerd. Hetzelfde eiwit dat het binnenbrengt, zal het weer terug dragen, maar niet als de structuur ervan is veranderd.
Eén enzym herschikt atomen in het glucosemolecuul om er fructose van te maken. Dan verbindt het fosfofructokinase of PFK-enzym een fosfaatgroep met het fructosemolecuul. Dat maakt het klaar voor de volgende stap in glycolyse en voorkomt ook dat het transporteiwit de suiker terug uit de cel haalt.
Als er al veel ATP is en er ook voldoende citraat is, zal PFK langzamer werken. Op dezelfde manier hoef je niet nog een appel te snijden als je geen honger hebt en je hebt veel plakjes die rondslingeren, PFK hoeft niet te handelen als er voldoende ATP en veel citraat is; hoge niveaus van die verbindingen zullen glycolyse verminderen.
Regulering van glycolyse op andere manieren
Sommige stappen van glycolyse vereisen dat de tussenproducten van een waterstofatoom afkomen, zodat ze kunnen blijven afbreken en meer energie kunnen leveren. Als er geen ander molecuul is om het waterstofatoom te accepteren, stopt de glycolyse.
In dit specifieke geval is het molecuul dat het waterstofatoom accepteert NAD +. Dus glycolyse stopt als er geen NAD + is.
De snelheid van glycolyse wordt ook gewijzigd afhankelijk van de hoeveelheid glucose die er is. Als er geen glucosemoleculen in de cel worden getransporteerd, stopt de glycolyse.