Glykolys

Kurs: Basvetenskap 2, MDBI Del: 03 Klinisk Kemi Avsnitt: 04 Anemier och Leukemier

Vad är det?

Glykolysen är den centrala katabola vägen i kolhydratmetabolismen som bryter ner glukos till pyruvat i cytosolen, och som producerar både energi (ATP) och byggstenar för andra metabola processer.

Detaljer

• Omvandlar Glukos (6 kol) till 2x Pyruvat (3 kol vardera)
• Ger netto 2 ATP och 2 NADH per glukosmolekyl (4 ATP bildas via substratnivåfosforylering, 2 ATP förbrukas i investeringsfasen vid fosforylering av glukos och fruktos-6-fosfat)
• Sker i cytosolen, i alla celler
• Intermediärer bildar byggstenar för andra processer: DHAP kan reduceras till glycerol-3-fosfat för lipidsyntes, och 3-fosfoglycerat kan användas för aminosyrasyntes
• Aerob glykolys: Glukos (C6H12O6) + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH (+2H+) + 2 H2O. Pyruvat går vidare till Citronsyracykeln via Pyruvatdehydrogenaskomplexet, och NADH till Elektrontransportkedjan
• Anaerob glykolys: Glukos (C6H12O6) + 2 ADP + 2 Pi → 2 Laktat + 2 ATP + 2 H2O. Pyruvat reduceras till laktat via laktatdehydrogenas för att återbilda NAD+, vilket gör att glykolysen kan fortsätta
• Nyckelenzymer för reglering (irreversibla, hastighetsbestämmande steg): Hexokinas/Glukokinas, PFK-1 och Pyruvatkinas
• Energiutbyte: anaerobt ca 2 ATP per glukos (endast substratnivåfosforylering); aerobt ca 30–32 ATP per glukos totalt (2 ATP från glykolysen + ca 30 ATP från vidare oxidation av pyruvat via Citronsyracykeln och Elektrontransportkedjan)
• Rapoport-Luebering-shunten: sidoväg i erytrocyter som bildar 2,3-BPG från 1,3-bisfosfoglycerat
• Bildar högenergiföreningar (1,3-BPG och fosfoenolpyruvat/PEP) vars hydrolys är starkt exergon och kopplas till ATP-syntes

Klinisk pärla

Erytrocyter saknar mitokondrier och är helt beroende av glykolys för sin energiförsörjning – pyruvat blir hos dem alltid till laktat.

Klinisk kemi

• P-glukos/B-glukos: mäts vanligen i venöst plasma. Erytrocyter och övriga celler i ett blodprov fortsätter sin glykolys efter provtagningen så länge provet är flytande, vilket sänker glukoskoncentrationen in vitro med i storleksordningen några procent per timme i rumstemperatur.
• Preanalytisk felkälla: för ett tillförlitligt P-glukos hämmas denna in vitro-glykolys genom att provet tas i rör tillsatt fluorid (NaF), som blockerar glykolysenzymerna. Utan fluoridtillsats, eller vid lång tid mellan provtagning och centrifugering/analys, riskerar man ett falskt lågt glukosvärde.
• Ett förväxlat provrör (t.ex. ett vanligt EDTA-rör utan fluorid) eller lång transporttid kan alltså ge en falskt normaliserad eller sänkt glukosnivå och maskera en hyperglykemi — relevant vid tolkning av diagnostiska gränsvärden.
• Kopplar till erytrocyternas obligata glykolysberoende (se ovan): eftersom erytrocyter saknar mitokondrier fortsätter de att omvandla glukos till laktat även i provröret, vilket bidrar till den preanalytiska glukossänkningen om provet inte hanteras rätt.

Kopplingar

Relaterat: Modul 5 - Metabolism I, Glukoneogenes, Citronsyracykeln, Cori-cykeln, Hexokinas, PFK-1, Pyruvatkinas, Fluorid, Hyperglykemi, EDTA-rör, Laktat