Glykolyse

Glykolyse (griechisch glykys: süß; lysis: Auflösung), ein für alle lebenden Organismen essentieller Stoffwechselprozess, bei dem Glucose (Traubenzucker) unter Energiegewinn enzymatisch abgebaut wird.

Die Glykolyse ist der erste Teil einer Reihe biochemischer Prozesse beim Abbau von Glucose und findet im Cytoplasma von Zellen statt. Sie beginnt mit freier Glucose oder Glucose, die aus den Reservestoffen Glykogen oder Stärke freigesetzt wurde. Über mehrere Reaktionsschritte wird die Glucose mit Hilfe verschiedener Enzyme zu der einfacheren Verbindung Pyruvat, dem Salz der Brenztraubensäure, abgebaut. Die bei den einzelnen Reaktionsschritten freigesetzte chemische Energie wird durch Bildung von Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert. Nach der Glykolyse folgt ein zweiter Teil von Abbauprozessen, die sich unterscheiden, je nachdem ob Sauerstoff vorhanden ist oder nicht.

Unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff) wird das Pyruvat in zwei verschiedenen Gärungsprozessen unter Gewinnung chemischer Energie weiter abgebaut. Die Milchsäuregärung etwa findet in Muskeln statt und hat Lactat, das Salz der Milchsäure, als Endprodukt. Dagegen entsteht bei der alkoholischen Gärung, die z. B. in Hefen abläuft, aus Pyruvat Ethanol (siehe Alkohol) und Kohlendioxid (CO₂).

Unter aeroben Bedingungen (mit Sauerstoff) wird das Pyruvat in den Mitochondrien (siehe Zelle; Pflanzen) im so genannten Citratzyklus zu Kohlendioxid und in chemisch gebundenen Wasserstoff umgewandelt. Der chemisch gebundene Wasserstoff durchläuft anschließend die Atmungskette, einen weiteren biochemischen Prozess, der zur Gewinnung der chemischen Energie dient, etwa durch Bildung von ATP. Bei diesem Prozess reagiert am Ende der Wasserstoff mit Luftsauerstoff (Atmung) zu Wasser (H₂O).