Glicoliza este un proces biologic complex care are loc pentru a transforma glucoza în piruvat pentru a furniza energie pentru fiecare celulă vie. Deoarece ciclul de glicoliză implică conversia zahărului din sânge într-un anion de acid piruvic (piruvat), glicoliza este denumită și ciclul acidului citric.
Deoarece acest eveniment implică și eliberarea de energie liberă, este considerat a fi o reacție termodinamică. Rezultatul final este sinteza adenozin-5′-trifosfat (ATP) și a dinucleotidei reduse de nicotinamidă adenină (NADH), două nucleotide care sunt componente cheie ale ADN-ului și importante pentru buna funcționare metabolică. În timp ce glicoliza este un exemplu simplu de respirație și fermentație celulară anaerobă, urmează zece pași reactivi care implică mai multe enzime catalizatoare și compuși intermediari.
Primul eveniment care apare în glicoliză folosește energia furnizată de enzimele de glicoliză hexokinazei pentru a converti o moleculă de zahăr (glucoză) cu șase atomi de carbon în doi compuși care conțin trei atomi de carbon sau glucoză 6-fosfat. Această substanță suferă apoi o rearanjare moleculară pentru a „lacta” sau produce un anion de acid lactic. „Rambursarea” consumului de energie în faza incipientă a glicolizei este producția ulterioară a două dinucleotide de nicotinamidă adenină (NAD), urmată de legarea unei grupări fosfat de fiecare moleculă cu 3 atomi de carbon, care generează 1,3-bisfosfoglicerat. Între timp, hidrogenul din reacție este folosit pentru a reduce NAD, producând NADH. În cele din urmă, enzima de glicoliză piruvat kinaza este utilizată pentru a produce două ATP pentru fiecare moleculă de glucoză implicată în reacția glicolitică.
Glicoliza este o cale metabolică de bază care probabil a evoluat cu miliarde de ani în urmă. Cu toate acestea, deși apare în aproape orice organism viu, o face cu variații. De exemplu, deși glucoza este rampa obișnuită de lansare a glicolizei, alte monozaharide pot fi aduse în reacție. În plus, lactatul nu este singurul produs secundar posibil al glicolizei, așa cum demonstrează fabricarea dioxidului de carbon și a etanolului atunci când drojdia de bere este supusă fermentației. În cele din urmă, nu tot carbonul este neapărat convertit în piruvat și poate fi folosit pentru a promova alte căi legate de carbon.
Apare și glicoliză disfuncțională. De exemplu, celulele canceroase prezintă adesea un ciclu glicolitic de până la 200 de ori mai mare decât rata celulelor normale. Cunoscut sub numele de efectul Warburg, această accelerare se poate întâmpla din cauza unei abundențe de enzime hexokinaze sau a unei deficiențe de oxigen din cauza lipsei de flux sanguin la loc. O tulburare similară a metabolismului glucozei este observată în boala Alzheimer. Cu toate acestea, acest lucru este mai probabil cauzat de o acumulare de proteine specifice care interferează cu fosforilarea.