Die aerobe Glykolyse ist die erste von drei Stufen, die die aerobe Zellatmung ausmachen. Zellatmung ist der Prozess, der in allen Zellen stattfindet, um in Glukosemolekülen gespeicherte Energie freizusetzen. Es gibt zwei Formen der Zellatmung, aerob und anaerob, was bedeutet, dass Sauerstoff benötigt wird und kein Sauerstoff.
Alle lebenden Organismen brauchen Energie zum Überleben. Diese Energie wird durch Nahrung aufgenommen, was für Pflanzen auch die von der Sonne aufgenommene Energie umfasst. Welche Nahrungsform auch immer der Organismus aufnimmt, sie wird in Kohlenhydrate, insbesondere Glukose, umgewandelt. Bei der Zellatmung wird Glukose in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt, wobei Energie an die Zelle abgegeben wird. Der Abbau der Glukosemoleküle ist eine Oxidationsreaktion, daher wird Sauerstoff benötigt, damit der Prozess ablaufen kann.
Die drei Stadien der aeroben Atmung sind die aerobe Glykolyse, der Krebs-Zyklus und das Elektronentransportsystem. In jeder Phase finden eine Reihe von chemischen Reaktionen statt, die den Gesamtprozess der Zellatmung bilden. Das Ergebnis der aeroben Glykolyse ist, dass das Glukosemolekül in zwei Pyruvat- oder Brenztraubensäure-Moleküle, die im Krebs-Zyklus weiter abgebaut werden, und zwei Wassermoleküle zerlegt wird.
Die Energie, die durch die Zellatmung freigesetzt wird, passiert nicht auf einmal. Tatsächlich wird durch jede der drei Hauptstufen etwas Energie freigesetzt. Wenn die Energie aus dem Glukosemolekül freigesetzt wird, wird sie nicht als freie Energie freigesetzt. Die Energie wird in Adenosintriphosphat (ATP)-Molekülen gespeichert, bei denen es sich um kurzfristige Energiespeichermoleküle handelt, die leicht innerhalb und zwischen Zellen transportiert werden können.
Die Energieproduktion beginnt während der aeroben Glykolyse. Während dieses Prozesses entstehen zwei der insgesamt 36 ATP-Moleküle. Alle Stadien der Zellatmung bestehen aus einer Reihe komplexer chemischer Reaktionen. Die aerobe Glykolyse besteht eigentlich aus einer Reihe verschiedener Stadien, die das Glukosemolekül durchläuft. Die zur Produktion der acht ATP-Moleküle notwendige Energie wird in verschiedenen Phasen des Prozesses freigesetzt.
Bei der aeroben Glykolyse werden zunächst zwei ATP-Moleküle verwendet, um das Glucosemolekül ausreichend reaktiv zu machen. Das Glucosemolekül ist phosphoryliert, dh Phosphatmoleküle werden aus den ATP-Molekülen an das Glucosemolekül angelagert. Nachdem die Glucose phosphoryliert wurde, spaltet sie sich von einem Zuckermolekül mit sechs Kohlenstoffatomen in zwei Zuckermoleküle mit drei Kohlenstoffatomen auf. Aus den resultierenden drei Kohlenstoffzuckern werden Wasserstoffatome entfernt und von jedem gehen zwei Phosphate verloren, wodurch vier neue ATP-Moleküle gebildet werden. Nachdem die Glukose alle diese Schritte durchlaufen hat, sind das Endergebnis zwei drei Kohlenstoffpyruvatmoleküle, zwei Wassermoleküle und zwei ATP-Moleküle.