| Adım | Enzim | İnhibitör | Aktivatör |
| 1. adım | Heksokinaz / Glukokinaz | G6P (Heksokinaz için) | İnsülin (Glukokinaz sentezi) |
| 3. adım | PFK-1 (Hız kısıtlayıcı) | ATP, Sitrat | AMP, F2,6-BP |
| 10. adım | Piruvat Kinaz | ATP, Alanin, Glukagon | F1,6-BP, K+, İnsülin |
Glikolizde geri dönüşümsüz olan 3 reaksiyon vardır ve bunlar aynı zamanda düzenleyici basamaklardır.
1. Basamak: Heksokinaz ve Glukokinaz (Glikoz Yakalama)
İlk basamak, glikozun hücre içine hapsedildiği (G6P oluşumu) adımdır.
| Özellik | Heksokinaz (Tip I, II, III) | Glukokinaz (Heksokinaz Tip IV) |
| Doku | Çoğu doku (Kas, beyin vb.) | Karaciğer ve Pankreas B hücreleri |
| $K_m$ (Affinite) | Düşük Km (Yüksek ilgi) | Yüksek Km (Düşük ilgi) |
| $V_{max}$ (Kapasite) | Düşük | Yüksek |
| İnhibisyon | Glikoz-6-Fosfat (G6P) ile inhibe olur. | G6P ile inhibe olmaz. |
| Regülasyon | Allosterik (ürün inhibisyonu) | GKRP (Glukokinaz Regülatör Protein) ile fruktoz seviyelerine göre çekirdeğe hapsedilir. |
*****Glukokinaz, toklukta yüksek kan şekerini hızla temizlemek için tasarlanmıştır. MODY Tip 2 (Maturity Onset Diabetes of the Young), Glukokinaz mutasyonu sonucu oluşur.
2. Basamak: Fosfofruktokinaz-1 (PFK-1) — Hız Kısıtlayıcı Basamak
Glikolizin en önemli kontrol noktasıdır. “Commitment step” (kararlılık basamağı) olarak bilinir; çünkü bu basamaktan geçen molekül artık glikolize mahkumdur.
Allosterik Düzenleyiciler:
- Negatif (İnhibitörler):
- ATP: Hücrenin enerji düzeyi yüksekse PFK-1 durur. (Yüksek $ATP$, enzimin fruktoz-6-fosfata ilgisini azaltır).
- Sitrat: Krebs döngüsünün ilk ürünüdür. Sitrat birikimi, “enerji üretim hattı dolu” mesajıdır.
- Pozitif (Aktivatörler):
- AMP: Enerji açlığının en hassas göstergesidir.
- Fruktoz 2,6-Bifosfat (F2,6-BP): En güçlü aktivatördür.
Hormonal Kontrol (PFK-2 / FBPaz-2 Kompleksi):
Bu çift fonksiyonlu enzim, $F2,6-BP$ miktarını belirleyerek dolaylı yoldan PFK-1’i yönetir.
- İnsülin (Tokluk): Kompleksi defosforille eder PFK-2 aktifleşir F2,6-BP artar Glikoliz hızlanır.
- Glukagon (Açlık): cAMP üzerinden kompleksi fosforiller FBPaz-2 aktifleşir F2,6-BP$ azalır Glikoliz durur, Glukoneogenez başlar.
3. Basamak: Piruvat Kinaz (PK)
Glikolizin son basamağıdır. Substrat düzeyinde fosforilasyon ile $ATP$ üretilir.
- İleri Beslemeli (Feed-forward) Aktivasyon: PFK-1 basamağında üretilen Fruktoz 1,6-Bifosfat, Piruvat Kinaz’ı aktive eder. Bu, hattın sonundaki enzimi, yukarıdan malzeme geldiğine dair uyarır.
- İnhibitörler: $ATP$, Alanin (glukoneogenez öncülü) ve Asetil-KoA.
- Hormonal Kontrol (Sadece Karaciğer L-Tipi):
- Glukagon: Protein Kinaz A üzerinden PK’yı fosforiller ve İNAKTİVE eder. (Açlıkta piruvat oluşumu engellenir, hammadde glukoneogeneze kaydırılır).
- İnsülin: PK’yı defosforille eder ve AKTİVE eder.
Özet Karşılaştırma Tablosu
| Enzim | Aktivatör | İnhibitör | Klinik/Önemli Not |
| Glukokinaz | İnsülin (İndüksiyon) | GKRP (Çekirdekte tutar) | MODY-2 mutasyonu |
| PFK-1 | F2,6-BP, AMP | ATP, Sitrat | Hız kısıtlayıcı basamak |
| Piruvat Kinaz | F1,6-BP, İnsülin | ATP, Alanin, Glukagon | Eksikliğinde Hemolitik Anemi |
Bir Adım Ötesi: Arsenik Zehirlenmesi
Arsenat , glikolizde 3-fosfogliserat oluşumu sırasında inorganik fosfat yerine geçer. Sonuçta substrat düzeyinde fosforilasyon atlanmış olur ve glikolizden net ATP kazancı SIFIR olur. (Eritrositler için ölümcüldür).
Glikolizde 3 irreversibl ve regülasyona açık basamak vardır:
| Basamak | Enzim | Reaksiyon | Regülasyon |
|---|---|---|---|
| 1. basamak | Heksokinaz / Glukokinaz | Glukoz → G6P | Substrat/ürün düzeyi |
| 3. basamak | PFK-1 | F6P → F1,6BP | ****Ana kontrol noktası |
| 10. basamak | Piruvat kinaz | PEP → Piruvat | Enerji durumu |