Glikoliza

Proces rozpadu glukozy do 2 cząsteczek 
pirogronianu (warunki tlenowe) lub 2 
cząsteczek mleczanu (warunki beztlenowe).

Lokalizacja subkomórkowa glikolizy to 
cytoplazma wszystkich komórek organizmu.

• W warunkach tlenowych utlenienie zredukowanego 

NADH+H powstającego na jednym z etapów glikolizy 
następuje dzięki funkcjonującemu łańcuchowi 
oddechowemu.

• Reakcja sumaryczna:
     glukoza + 2ADP + 2Pi + 2NAD —> 2xpirogronian + 2ATP 

+2(NADH+H) + 2H

2

0

• W warunkach beztlenowych nie działa łańcuch oddechowy 

a utlenienie NADH+H następuje dzięki dehydrogenazie 
mleczanowej. Dehydrogenaza mleczanowa redukuje 
pirogronian do mleczanu kosztem utlenienia NADH+H.

    Reakcja sumaryczna:
     glukoza + 2ADP + 2Pi —> 2xmleczan + 2ATP + 2H

2

0

   

Jest to jedyny proces odpowiedzialny za dostarczanie 

energii komórce nawet warunkach beztlenowych.

    Witaminą niezbędną do prawidłowego przebiegu 

procesu jest witamina B

3

 na etapie reakcji 

katalizowanej przez dehydrogenazę aldehydu 3-
fosfoglicerynowego.

     

Proces glikolizy jest regulowany na etapie 3 enzymów:

•

     Glukokinazy lub heksokinazy

     Glukokinaza występuje tylko w wątrobie i fosforyluje tylko glukozę. 

Ma małe powinowactwo do glukozy, dużą wartość Km. Jest to 
enzym adaptacyjny stymulowany przez insulinę i nie jest 
hamowany przez glukozo-6-fosforan.

     Heksokinaza występuje na terenie wszystkich komórek, fosforyluje 

glukoze, mannoze ale nie galaktozę. Ma duże powinowactwo do 
glukozy ale małą wartość Km. Na enzym nie wpływa insulina i jest 
allosterycznie hamowany przez glukozo-6-fosforan.

•

     Fosfofruktokinazy-1 – podlega tylko i wyłącznie regulacji 
allosterycznej. Jego aktywatorami są: ADP, AMP, Pi; fruktozo-6-
fosforan; fruktozo-2,6-bis-fosforan natomiast inhibitorami: ATP i 
cytrynian.

•

     Kinazy pirogronianowej – jest hamowana przez ATP a pobudzana 
przez ADP i fruktozo-1,6-bis-fosforan. Jest to przykład dodatniego 
sprzężenia zwrotnego kiedy to jeden z wcześniejszych metabolitów 
pobudza reakcje przebiegające później.

Zysk energetyczny glikolizy:

Warunki tlenowe:
• - 2 ATP (na fosforylacje)
• +2 ATP (F.S.)
• +2 ATP (F.S.)
• 2x(NADH+H) → 6 ATP (z 

utlenienia NADH+H) F.O.

• +30 ATP (rozłożenie 2 cz. 

pirogronianu)

Suma → 3

8 ATP

Warunki beztlenowe:
• Nie funkcjonuje łańcuch 

oddechowy, a tym samym 
fosforylacja oksydacyjna !

2xmleczan → 2 ATP

Glukoneogeneza

   

Jest to biosynteza glukozy z związków niecukrowych 

takich jak: mleczan, pirogronian, glicerol, aminokwasy 
glukogenne lub gluko- i ketogenne, kwasów 
tłuszczowych o nieparzystej liczbie atomów węgla.

    Lokalizacja subkomórkowa tego procesu to 

mitochondrium i cytoplazma. Proces przebiega tylko w 
wątrobie i korze nerki.

    Witaminami niezbędnymi do prawidłowego przebiegu 

są: witamina H i B

3

.

     

Obok rozpadu glikogenu jest to jedyny 

mechanizm utrzymujący stały poziom 
glukozy we krwi.

     
    

Glukoneogeneza z glikolizą bardzo się 

zazębiają. Wszystkie odwracalne reakcje 
glikolizy są jednocześnie reakcjami 
glukoneogenezy.

     

     

Nieodwracalne reakcje glikolizy zostały zastąpione 

enzymami swoistymi dla glukoneogenezy:

1) Glukokinaza została zastąpiona przez glukozo-6-fosfatazę
2) Fosfofruktokinaza została zastąpiona przez fosfatazę 

fruktozo-1,6-bis-fosforanową

3) Kinaza pirogronianowa została zastąpiona 2 enzymami:

•

Karboksylaza pirogronianowa (jedyny enzym występujący 

w matrix mitochondrialnym)

•

Karboksykinaza fosfoenolopirogronianowa

    
      Z tego względu powstający szczawiooctan (dla którego 

wewnętrzna błona mitochondrialna jest 

nieprzepuszczalna) wychodzi do cytoplazmy w postaci 

jabłczanu.  

    

Bilans energetyczny glukoneogenezy:

     2xpirogronian + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 2H 

→

 

glukoza + 4ADP + 2GDP + 2NAD + 6Pi

   
    Synteza 1 cząsteczki glukozy z 2 cząsteczek 

pirogronianu odbywa się kosztem 6 wiązań 

wysokoenergetycznych. 

    Nukleozydotrifosforany są zużywane w reakcjach 

katalizowanych przez:

• Karboksylaza pirogronianowa (2 ATP)
• Karboksykinaza fosfoenolopirogronianową (2 GTP)
• Kinaza fosfoglicerynianowa (2ATP)