Glikoliza

thumb|380px|Općeniti pregled glikolize
**Glikoliza** (grč. γλυκύς - *glykys* = slatko + λύσις - *lysis* = razgradnja) – od srarog termina *glikoza*, za  glukozu  – je  metabolitski put koji pretvara  glukozu C6H12O6 u piruvat, CH3COCOO− + H+. Slobodna energija  koja se u tom procesu oslobađa, koristi se za formiranje visoko-energetskih spojeva ATP (adenozin trifosfata) i NADH. Glikoliza se odvija u  nizu od deset sukcesivnih enzimski – kataliziranih reakcija. U tom slijedu, svaki prelazni oblik otvara ulaz u narednu fazu procesa glikolize. Naprimjer, većina monosaharida, kao što su fruktoza i galaktoza, može se pretvoriti ili uključiti u jedan od ovih međuprodukata. Prelazni oblici mogu također biti  direktno iskorišteni, kao što je, primjerice, srednji dihidroksiaceton fosfat (DHAP) izvor glicerola koji se, pri formiranju masti, kombinira sa masnim kiselinama.

Glikoliza je, dakle, centralni  anaerobni metabolički proces,  u kojem se glukoza (C6H12O6)  putem desetak enzimskih reakcija razgrađuje u dvije molekule piruvata  (C3H3O2).  U mišićima eukariota, mnogim bakterijama i nekim gljivama taj  proces se nastavlja sve  do mliječne kiseline, a kod nekih kvasaca, u procesu alkoholnog vrenja,  do etilalkohola i CO2.  Glikoliza se odvija u citoplazmi,  a nastali produkti se dalje aerobno razgrađuju u mitohondrijama.

Glikoliza je sveprisutni biohemijski proce jer se odvija  kod životinja, biljaka, gljiva i većine bakterija.  Tokom ovog procesa, dio oslobođene energije se skladišti  u obliku adenozin trifosfata (ATP)  za anaboličke  reakcije. Glavni koraci u glikolizi su, kako slijedi.
Glukoza
::**↓**
Glukoza-6-fosfat
::**↓**
Fruktoza-6-fosfat
::**↓**
Fruktoza-1,6-bisfosfat
::**↓**
Gliceraldehid-3-fosfat←dihidroksiaceton-fosfat
::**↓**
1,3-Bisfofoglicerat
::**↓***
3-Fosfoglicerat
::**↓**
2-fosfoglicerat
::**↓**
Fosfoenolpiruvat
::**↓***
Piruvat
*(*) Koraci u kojima se odvija fosforilacija ADP u ATP..

Glikoliza je metabolički put  koji je nezavisan od  kisika, što znači da ne koristi molekulski kisik (tj. atmosferski) za bilo koju od uključenih reakcija. Međutim, proizvodi glikolize (piruvat i NADH + H+) su prisutni u post-glikoliznim procesima.

Kada se koristi molekulski kisik, proces se obično naziva aerobno disanje, a bez njega, za  takav proces se kaže da je anaerobno disanje. Glikoliza se , dakle, s varijacijama,javlja u gotovo svim organizmima, u oba vida ćelijskog disanja: aerobnom  i anaerobnom. Široka pojava glikolize u živom svijetu  ukazuje na to da je to jedan od evolucijski najstarijih metabolizama. Zapravo, reakcije koje  su uključene u glikolizu i paralelne puteve pentoza fosfata, javljaju se kao metal-katalizirane pod anaerobnim (bez kisika) uvjetima , kao što i u arhajskim okeanima.  U  nedostatku enzima,  glikoliza  se u početku  mogla podsticati iz ograničenih  hemijskih prebiotika.
 
Glikoliza se javlja u većini organizama u ćelijskom citosolu. Najčešći tip glikolize je *Embden-Meyerhof-Parnas  (EMP)* put, koji su  otkrili Gustav Embden, Otto Meyerhof i Jakub Karol Parnas. Glikoliza se odnosi i na druge puteve, kao što su *Entner-Doudoroff put*, razne  heterofermentacijske  i homofermentacijske varijante.

Prema EMP putu , cijeli tok glikolize se možese podijeliti u dvije faze: 
# **Pripremna faza** u kojoj se ATP konzumira, po čemu je poznata i kao **Faza investicije**; 
# **Faza naplate** u kojoj se proizvodi ATP.

## Pregled 
Sveukupni tok  glikolize je kako slijedi. 

Kao polazni tnaterijal u procesu disanja, polisaharidi se  mogu se koristiti tek nakon prethodne   razgradnje na prostije  šećere. Tako se skrob u tkivima za nagmnilavanje energetskih  rezervi najprije razlaže do prostih šećera, u ptisustvu vode i enzima amilaze:
skrob + n H2O →  amilaza + n glukoza.

U drugim tkivima, gdje se skrob nalazi samo  privreremeno, njegova hidroliza se odvija pomoću enzima fosforilaze:
skrob + n H3P04 → fosforilaza +   n glukozo-1-fosfat.
Toplotna energija koja se oslobađa u razgradnji skroba putem fosforilacije ostaje vezana u fosfat-estarskoj vezi glukoza-1-fosfata. Da bi se taj spoj mogao uključiti  u  glikolizu, mora  se  prethodno pretvoriti u pirogrožđanu kiselinu. U konverziji, trigliceridi se mogu razložiti na masne kiseline i glicerol, koji se može pretvoriti u dihidroksiaceton fosfat, koji može ući u glikolizu  *nakon* druge kontrolne tačke.

### Način regulacije 
Tri regulatorna  enzima su 
*heksozakinaza, 
*fosfofruktokinaza  i 
*piruvat kinaza.

Tok kroz glikoliticki put je prilagođen odgovoru na uvjete  i unutar i izvan ćelije. Stopa  reakcijau jetri je regulirana da zadovolji  glavne ćelijske potrebe: 
*(1) proizvodnju ATP,
*(2) stvaranje blokova za biosintetske reakcije, i 
*(3)  smanjenje glukoze u krvi, kao jedne od glavnih funkcija jetre. Kada šećer u krvi padne, glikoliza u jetri se zaustavlja , kako bi se omogućio obrnuti proces, glukoneogeneza. U glikolizi, reakcije koje su katalizirane heksozakinazom, fosfofruktokinazom I  piruvat kinazeom su, u  većini organizama,  praktično nepovratan proces. U metaboličkim putevima, enzimI  su potencijalne lokacije kontrole i  sva tri ova enzima,  u glikolizi, mogu poslužiti u tu svrhu. 
#### Heksokinaza
Ovo je važno kada je nivo glukoze u krvi su visok. Tokom hipoglikemije, glikogen se može reverzibilno pretvoriti u G6P,  a zatim u glukozu od enzima za  jetru specifične glukoza 6-fosfataze  i pušta u krv bez podešavanja niske koncentracije otpuštane glukoze.  Ovs obrnuta reakcija ima važnu ulogu u  jetrenim ćelijama, za održavanje razine šećera u krvi za vrijeme posta. Kritično je neophodna  za rad mozga, jer u većini slučajeva, kao izvor energije, mozak koristi glukozu
#### Fosfofruktokinaza 
Fosfofruktokinaza je značajna kontrolna tačka u glikolitskom putu, jer  je to je jedan od nepovratnih  koraka i ima ključ alosternih  efektora, adenozin monofosfat g a i fruktoza 2,6-bisfosfata (F2,6BP).

Fruktoza 2,6-bisfosfat (F2,6BP) je vrlo moćan aktivator fosfofruktokinaze (PFK-1) koja se stvara kada se F6P fosforilizira drugom  fosfofruktokinazom (PFK2). U jetri, kada niska razina šećera u krvi je i glukagon podiže ‘’cAMP’’, PFK2 fosforilizira  protein kinazu A. Fosforilaciju deaktivira PFK2, a druga domena na ovaj protein postaje aktivna  kao fruktoza bisfosfataza-2, koji pretvara F2,6BP natrag na F6P. Oba glukagon i adrenalin uzrokovati visok nivo kamp u jetri. Rezultat nižih nivoa jetre fruktoza-2,6-bisfosfat je pad aktivnosti od phosphofructokinase i povećanje aktivnosti fruktoza 1,6-bisfosfataza, tako da glukoneogeneze (u suštini, " glikolize u obrnutom ") koji je omiljen. To je u skladu s ulogom jetre u takvim situacijama, jer je odgovor jetre do ovih hormona će objaviti glukoze u krvi.

Adenozin trifosfat  se natječe sa adenozin monofosfatom za efektora alosternog mjesta na PFK enzimu. Koncentracije adenozintrifosfata  u ćelijama su mnogo veće od onih  kod adenozin monofosfata, obično  100 puta veće, ali se koncentracija ATP,  pod fiziološkim uvjetima, ne mijenja više od oko 10%, dok je pad od 10% u ATP rezultat u 6 puta većoj količini  u adenozin monofosfata. Dakle, relevantnost. ATP kao alosternog efektora je pod znakom pitanja. Povećanje AMP je posljedica smanjenja energijskog punjenja u ćeliji.

Prilikom testiranja *in vitro *,  citrat inhibira fosfofruktokinazu,  povećanjem inhibitornog  učinka  ATP. Međutim, pitanje je da li je ovo značajan efekt u uvjetima  *in vivo*, jer se citrat u citosolu koristi uglavnom za konverziju u acetil-CoA za sintezu  masnih kiselina i holesterola.

#### Piruvat kinaza 
thumb|right| Piruvatkinaza kvasca
Piruvat kinaza je enzima koji katalizira posljednji korak glikolize, u kojem se formiraju piruvat i ATP. Piruvat kinaza katalizira transfer fosfatne  grupe, sa  fosfoenolpiruvat a (PEP) na adenozin difosfat, donoseći  po jednu molekulu piruvata I  adenozin trifosfata

## Također pogledajte
*Glukoza
*Metabolizam
## Reference
## Vanjski linkovi
* [A Detailed Glycolysis Animation provided by IUBMB (http://get.adobe.com/flashplayer/ Adobe Flash potreban)
* The Glycolytic enzymes in Glycolysis na RCSB PDB
* Glycolytic cycle with animations na wdv.com
* Metabolism, Cellular Respiration and Photosynthesis - The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology na biochemweb.org
* notes on glycolysis  na rahulgladwin.com
* The chemical logic behind glycolysis na ufp.pt
* Expasy biochemical pathways poster  na ExPASy
**metpath*: Interactive representation of glycolysis 

Kategorija:Citologija
Kategorija:Fiziologija
Kategorija:Metabolizam
Kategorija:Ugljikohidrati
Kategorija:Ćelijsko disanje