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Glycolyse

Allgemeines

Unter der Glycolyse versteht man den Abbau von Glucose im Zellplasma einer lebenden Zelle. Das Endprodukt der Glycolyse sind zwei Moleküle Pyruvat pro Molekül Glucose, außerdem werden bei der Glycolyse 2 ATP und 2 NADH/H+ pro Molekül Glucose gewonnen, was unter dem Aspekt der Energiegewinnung nicht sehr viel ist.

Die Glycolyse - nach ihren Entdeckern auch EMBDEN-MEYERHOFF-Weg genannt - verläuft bei fast allen Organismen im Zellplasma, genauer gesagt, im Cytosol, der flüssigen Grundsubstanz des Zellplasmas. Die Enzyme der Glycolyse sind nicht membrangebunden, sondern liegen frei im Plasma vor.

Die Glycolyse ist nicht nur ein extrem wichtiger Stoffwechsel-Prozess für Pro- und Eukaryoten, sondern war auch der erste Stoffwechsel-Prozess, der vollständig aufgeklärt wurde. Bereits 1930 kannte man alle Teilschritte der Glycolyse.

Spätestens damals wurde auch klar, dass Lebensvorgänge nicht auf einer geheimnisvollen "Lebenskraft" beruhen, sondern biochemisch erklärt werden können.

All die Fakten über Enzyme und Coenzyme wie ATP oder NADH, die heute in jedem guten Oberstufen-Lehrbuch stehen, sind Resultate der Glycolyse-Forschung.

Für manche Organismen ist die Glycolyse aber der einzige Weg, um ATP aus Glucose zu gewinnen. Bei den meisten aeroben Organismen (aerob = Sauerstoff verwertend) ist die Glycolyse aber nur der erste Schritt der Dissimilation (Atmung). Es folgen der Citratzyklus und dann die Atmungskette. Bei diesen beiden komplexen Prozessen wird richtig viel ATP aus einem Molekül Glucose gewonnen, über 30 Moleküle! Kein Vergleich also mit der "mickrigen" Ausbeute von 2 ATP/Glucose bei der Glycolyse bzw. bei den verschiedenen Gärungen, die sich an die Glycolyse anschließen, falls kein Sauerstoff zur Verfügung steht. Allerdings ist auch bei einigen Zellen und Geweben des Menschen die Glycolyse der einzige Weg, an ATP zu kommen. Bei roten Blutkörperchen oder Spermien ist das zum Beispiel der Fall.

Im Laufe der Evolution hat sich der Ablauf der Glycolyse so gut wie gar nicht verändert, er ist hoch-konservativ, weil er so extrem wichtig für alle Organismen ist, vom einfachsten Bakterium bis zum Menschen hin. Die Aminosäure-Sequenzen wichtiger Glycolyse-Enzyme beim Menschen sind fast identisch mit den entsprechenden Sequenzen bei anderen Wirbeltieren. Sogar bei Pflanzen und Pilzen liegen fast die gleichen Aminosäure-Sequenzen vor.

Ablauf der Glycolyse

Bei der Glycolyse kann man grob drei Phasen unterscheiden. Details zu den Phasen finden Sie auf den Unterseiten. Wenn Sie einen schnellen Überblick haben möchten, gehen Sie bitte auf die Seite "Glycolyse light".