Glikoliza jest podstawowym szlakiem metabolicznym, który odgrywa kluczową rolę w oddychaniu komórkowym, procesie, w którym komórki przekształcają glukozę w energię. Proces glikolizy zachodzi głównie w cytozolu komórki.
Cytozol to galaretowata substancja, która wypełnia wnętrze komórki i składa się z cytoplazmy, organelli i różnych cząsteczek. Służy jako miejsce dla licznych procesów biochemicznych, w tym glikolizy, co jest istotne dla zachowania funkcji komórkowych i produkcji energii.
W trakcie glikolizy jedna cząsteczka glukozy, sześciowęglowego cukru, jest rozkładana w serii reakcji enzymatycznych na dwie cząsteczki pirogronianu, trzywęglowego związku. Proces ten składa się z dziesięciu etapów, z których każdy jest katalizowany przez specyficzne enzymy i dzieli się na dwie fazy: fazę inwestycji energetycznej i fazę zysku energetycznego.
W fazie inwestycji energetycznej komórka zużywa dwie cząsteczki ATP (adenozynotrójfosforanu), aby fosforylować glukozę, co ostatecznie prowadzi do powstania fruktozy-1,6-bisfosforanu. Ta modyfikacja przygotowuje cząsteczkę glukozy do dalszego rozkładu. Następnie rozpoczyna się faza zysku energetycznego, w której wytwarzane są cztery cząsteczki ATP wraz z dwiema cząsteczkami NADH (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy + wodór). Wydajność netto z glikolizy wynosi dwie cząsteczki ATP, ponieważ dwie zostały użyte w fazie inwestycyjnej, a cztery zostały wyprodukowane.
Glikoliza jest procesem anaerobowym, co oznacza, że nie wymaga tlenu do zachodzenia, co jest szczególnie korzystne dla organizmów żyjących w środowiskach o niskim lub zerowym stężeniu tlenu. Co więcej, powstały pirogronian może wejść do mitochondriów w celu dalszej utlenienia w obecności tlenu w czasie oddychania aerobowego lub może zostać przekształcony w mleczan lub etanol w procesie fermentacji w warunkach beztlenowych.
Ogólnie rzecz biorąc, glikoliza jest niezbędnym szlakiem do produkcji energii i prekursorem innych szlaków metabolicznych. Jej obecność w cytozolu podkreśla centralną rolę tego komponentu komórkowego w zarządzaniu i ułatwianiu kluczowych procesów biochemicznych niezbędnych do życia.