גליקוליזה

אדוארד בוכנר, בין מגלי הגליקוליזה

גליקוליזהיוונית: גליקו-מתוק, ליזיס-פירוק) היא מסלול מטבולי שבו מפורקת מולקולת גלוקוז לשתי מולקולות פירובט. המסלול משמש באורגניזמים להפקת אנרגיה.

הגליקוליזה היא התהליך הבסיסי ביותר להפקת אנרגיה במערכות ביולוגיות. תהליך זה קיים כמעט בכל היצורים החיים, מחיידקים ועד לבני האדם.[1] מכך ניתן להסיק על קדמוניותו האבולוציונית ועל חשיבותו לחיים. הגליקוליזה מתרחשת בציטופלזמת התא ומורכבת משרשרת של 10 תגובות כימיות. החומר המתחיל את התהליך הוא הסוכר גלוקוז; בסופה של סדרת התגובות מפורק הגלוקוז, אשר מכיל 6 אטומי פחמן, לשתי מולקולות פירובט שכל אחת מכילה 3 אטומי פחמן. האנרגיה המופקת בתהליך נאגרת בקשרים של מולקולת ATP - נוקלאוטיד שמשמש כ"מטבע האנרגיה" של כל היצורים החיים. במהלך הגליקוליזה מפורקות (נצרכות) שתי מולקולות ATP ומיוצרות ארבע; הרווח האנרגטי הוא, אם כן, שתי מולקולות ATP. ניתן לסכם את התהליך כך:

תהליך הגלוקונאוגנזה, במהלכו נוצר גלוקוז בגוף, הפוך, מבחינה סכימטית, לגליקוליזה. למרות זאת, שלבי התהליך האחד אינם זהים כולם לאלו של התהליך השני. בנוסף, תהליך הגלוקונאוגנזה יעיל פחות מבחינה אנרגטית ולכן מעגל של גלוקוז-2 פירובט-גלוקוז יוביל "לבזבוז" אנרגיה ולגוף יש מנגנונים שנועדו למנוע מצב כזה.


היסטוריה

תהליך הגליקוליזה התגלה במקרה, על ידי האנס ואדוארד בוכנר ב-1897. הם חקרו את תהליך התסיסה מחוץ לתאים. במהלך הניסוי, היה צורך בלהימנע משימוש בחומרים אנטיספטיים כמו פנול, ולכן השתמשו בסוכרוז. במהלך הניסוי הם נתקלו בתופעה: הסוכרוז הותסס לכוהל על ידי מיץ השמרים.

חשיבות הגילוי טמונה בכך שזו הפעם הראשונה שבה ראו כי תסיסה יכולה להתרחש גם מחוץ לתא החי. עד אז האמינו בתאוריה של לואי פסטר, לפיה התסיסה קיימת רק בתא החי. המנגנון השלם הובא ב-1940 על ידי מגוון רב של חוקרים ובהם: Gustav Embden ו Otto Meyerhof ולכן הגליקוליזה נקראת גם לפעמים: "Embden -Meyerhof Pathway".