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Lexikon der Biologie: Glykolyse

Glykolyse w [von *glyko- , griech. lysis = Auflösung], Embden-Meyerhof-Parnas-Abbauweg, ein für alle Organismen essentieller Stoffwechselweg im Cytoplasma für den Abbau von freier Glucose oder von Reserve-Polysacchariden wie Glykogen und Stärke, die aus Glucoseeinheiten aufgebaut sind, unter Energiegewinn in Form von ATP (Adenosintriphosphat). Unter anaeroben Bedingungen ist das Endprodukt der Glykolyse Lactat (Milchsäure; Milchsäuregärung) oder Ethanol (alkoholische Gärung). Dieser Weg der anaeroben Verwertung von Glucose ist der älteste biochemische Mechanismus zur Gewinnung von Energie in Form von ATP, der die Entwicklung von lebenden Organismen in einer sauerstofffreien Atmosphäre ermöglichte. Die anaerobe Glykolyse ist für verschiedene anaerobe und fakultativ anaerobe Mikroorganismen der wichtigste Weg zur ATP-Gewinnung. Unter aeroben Bedingungen werden fast dieselben Reaktionsschritte durchlaufen; Endprodukt ist jedoch Pyruvat (Salz der Brenztraubensäure), das unter CO2-Abspaltung und Oxidation zu Acetyl-Coenzym A weiterreagiert, um so zur weiteren Oxidation in den Citratzyklus eingeschleust zu werden. Die dort gebildeten Reduktionsäquivalente (Redoxreaktionen) führen in der Atmungskette zu einer deutlich höheren Energieausbeute. Ausgehend von Glucose ist die Bruttoreaktion und Energiebilanz der Glykolyse unter anaeroben Bedingungen: Glucose (C6H12O6) + 2 ADP + 2 Phosphat → 2 Lactat (2 × C3H5O3) + 2 H+ + 2 ATP (ΔG0' = –136 kJ/mol). Anstelle von 2 Milchsäuremolekülen (2 Lactat + 2 H+) entstehen bei der alkoholischen Gärung je 2 Moleküle Ethanol und CO2. Ausgehend von Glucose-1-phosphat ist die Bruttoreaktion: Glucose-1-phosphat + 3 ADP + 3 Phosphat → 2 Lactat + 2 H+ + 3 ATP, womit eine höhere Energieausbeute (3 ATP statt 2 ATP) erreicht wird. Aldolase, biologische Oszillationen, Chaos (Abb.), Embden (G.), Fettsäuren, Fructose-2,6-bisphosphat, Gluconeogenese, Glykolyse-Oszillator, Kohlenhydratstoffwechsel, Leitenzyme, Meyerhof (O.F.), Muskelkontraktion, Pasteur-Effekt; Glykolyse , Dissimilation I
Dissimilation II
, Stoffwechsel.

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