Η γλυκόλυση είναι μια πολύπλοκη βιολογική διαδικασία που λαμβάνει χώρα για τη μετατροπή της γλυκόζης σε πυροσταφυλικό προκειμένου να παρέχει ενέργεια για κάθε ζωντανό κύτταρο. Δεδομένου ότι ο κύκλος της γλυκόλυσης περιλαμβάνει τη μετατροπή του σακχάρου στο αίμα σε ένα ανιόν πυροσταφυλικού οξέος (πυρουβικό), η γλυκόλυση αναφέρεται επίσης ως κύκλος κιτρικού οξέος.
Δεδομένου ότι αυτό το γεγονός περιλαμβάνει επίσης την απελευθέρωση ελεύθερης ενέργειας, θεωρείται ότι είναι μια θερμοδυναμική αντίδραση. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η σύνθεση της αδενοσίνης-5′-τριφωσφορικής (ATP) και του ανηγμένου νικοτιναμιδίου αδενινοδινουκλεοτιδίου (NADH), δύο νουκλεοτιδίων που είναι βασικά συστατικά του DNA και σημαντικά για τη σωστή μεταβολική λειτουργία. Ενώ η γλυκόλυση είναι ένα απλό παράδειγμα αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής και ζύμωσης, υπάρχουν δέκα αντιδραστικά βήματα που πρέπει να συμβούν που περιλαμβάνουν διάφορα ένζυμα καταλύτη και ενδιάμεσες ενώσεις.
Το πρώτο γεγονός που συμβαίνει στη γλυκόλυση χρησιμοποιεί ενέργεια που παρέχεται από ένζυμα γλυκόλυσης εξοκινάσης για να μετατρέψει ένα μόριο σακχάρου (γλυκόζης) με έξι άτομα άνθρακα σε δύο ενώσεις που περιέχουν τρία άτομα άνθρακα ή 6-φωσφορική γλυκόζη. Αυτή η ουσία στη συνέχεια υφίσταται μοριακή αναδιάταξη σε «γαλακτικό», ή να παράγει ένα ανιόν γαλακτικού οξέος. Η «ανταπόδοση» για την κατανάλωση ενέργειας στην πρώιμη φάση της γλυκόλυσης είναι η επακόλουθη παραγωγή δύο δινουκλεοτιδίων νικοτιναμιδίου αδενίνης (NADs), που ακολουθείται από μια φωσφορική ομάδα που δεσμεύεται σε κάθε μόριο 3 άνθρακα, το οποίο παράγει 1,3-διφωσφογλυκερικό. Εν τω μεταξύ, το υδρογόνο στην αντίδραση χρησιμοποιείται για τη μείωση του NAD, αποδίδοντας NADH. Τέλος, το ένζυμο γλυκόλυσης πυροσταφυλική κινάση χρησιμοποιείται για την παραγωγή δύο ATP για κάθε μόριο γλυκόζης που συμμετέχει στη γλυκολυτική αντίδραση.
Η γλυκόλυση είναι μια βασική μεταβολική οδός που πιθανότατα εξελίχθηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, ενώ εμφανίζεται σχεδόν σε κάθε ζωντανό οργανισμό, το κάνει με ποικιλία. Για παράδειγμα, αν και η γλυκόζη είναι το συνηθισμένο εφαλτήριο για την έναρξη της γλυκόλυσης, άλλοι μονοσαχαρίτες μπορεί να έρθουν στην αντίδραση. Επιπλέον, το γαλακτικό δεν είναι το μόνο πιθανό υποπροϊόν της γλυκόλυσης, όπως αποδεικνύεται από την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και αιθανόλης όταν η μαγιά μπύρας υφίσταται ζύμωση. Τέλος, δεν μετατρέπεται απαραιτήτως όλος ο άνθρακας σε πυροσταφυλικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προώθηση άλλων οδών που σχετίζονται με τον άνθρακα.
Εμφανίζεται επίσης δυσλειτουργική γλυκόλυση. Για παράδειγμα, τα καρκινικά κύτταρα συχνά εμφανίζουν γλυκολυτικό κύκλο έως και 200 φορές υψηλότερο από τον ρυθμό των φυσιολογικών κυττάρων. Γνωστό ως φαινόμενο Warburg, αυτή η επιτάχυνση μπορεί να συμβεί λόγω αφθονίας ενζύμων εξοκινάσης ή έλλειψης οξυγόνου από έλλειψη ροής αίματος στο σημείο. Παρόμοια διαταραχή στο μεταβολισμό της γλυκόζης παρατηρείται στη νόσο του Αλτσχάιμερ. Ωστόσο, αυτό είναι πιο πιθανό να προκαλείται από τη συσσώρευση συγκεκριμένων πρωτεϊνών που παρεμβαίνουν στη φωσφορυλίωση.