Energieerzeugung (Glykolyse)

Die durch die Glykolyse erzeugte Energie hängt davon ab, ob eine vollständige Oxidation möglich ist:

• Vollständige aerobe Glykolyse von 1 Molekül Glukose zu Pyruvat erzeugt:
  • ATP direkter Umsatz:
    • 1 Molekül ATP wird in jeder der Reaktionen Hexokinase und 6-Phosphofructokinase in ADP umgewandelt
    • 4 Moleküle ATP werden durch die Reaktionen der Phosphoglyceratkinase und der Pyruvatkinase erzeugt
  • Indirekter ATP-Umsatz:
  • 2 Moleküle NADH werden bei der Glyceraldehydphosphat-Dehydrogenase-Reaktion gebildet
    • diese können produzieren:
      • 6 Moleküle ATP, wenn sie innerhalb der Mitochondrien über das Malat-Aspartat-System transportiert werden
      • 4 Moleküle ATP, wenn der Transport über das Glycerin-3-Phosphat-System erfolgt
        
        
• Die anaerobe Glykolyse von 1 Molekül Glukose zu Laktat führt zu allen oben genannten Reaktionen, aber:
  • 2 Moleküle NADH werden in der Laktatdehydrogenase-Reaktion zu NAD+ oxidiert; daher entsteht ein indirekter Mangel an 6ATP
  • im Muskel, wo Glykogen die ursprüngliche Glukosequelle sein kann, wird die Hexokinase-Reaktion nicht genutzt - 1 Molekül ATP bleibt somit erhalten

Bei der vollständigen aeroben Glykolyse von Glukose zu Pyruvat können also 6-8 Moleküle ATP erzeugt werden, im Gegensatz zu 2-3 Molekülen ATP bei der anaeroben Glykolyse.

Aus energetischer Sicht ist die aerobe Glykolyse daher der anaeroben Glykolyse vorzuziehen. Beide produzieren jedoch relativ wenig Energie im Vergleich zur vollständigen Oxidation eines Moleküls Glukose durch Glykolyse und den Tricarbonsäurezyklus - 38 Moleküle ATP.