Bugün yaşayan tüm canlılara baktığımızda (bakteri, arke ve ökaryot )glikoliz adını verdiğimiz enerji yolunu kullanıyorlar. Bu kadar yaygın olması, bu yolun çok eski olduğunu, hatta LUCA’dan (yani son ortak atamızdan) bile önce var olmuş olabileceğini gösteriyor.
Glikoliz, ilkel canlılar için çok uygun bir yol. Neden mi?
Oksijen gerektirmiyor, yani Dünya’nın oksijensiz ilk döneminde bile çalışabilirdi.
Sitozolde (hücre içi sıvısında) gerçekleşiyor, yani karmaşık hücre zarlarına veya organellere ihtiyaç yok.
Substrat düzeyinde fosforilasyon yapıyor, yani elektron taşıma zinciri gibi karmaşık sistemler olmadan ATP üretebiliyor
Araştırmalar, glikolizin temel enzimlerinin hem bakteri hem arke soylarında bulunduğunu ve hatta LUCA’da bile olabileceğini gösteriyor. Yani ilk prokaryotlar, bugünkü glikolize birebir benzese de, temel mantığı ve enerji kazanım stratejisi aynı olan bir yol kullanmış olabilir
Dahası, prebiyotik kimya çalışmaları da ilginç şeyler gösteriyor: Gliseraldehit, DHAP, pirüvat gibi glikoliz ara ürünleri, enzimsiz olarak bile ilkel Dünya koşullarında oluşabiliyor. Bu da glikolizin modern formunun, daha basit, ilkel bir protometabolizma üzerinden evrimleştiğini düşündürüyor.
Bugün bakterilerde glikoz yıkımı için birkaç farklı yol var (EMP, Entner–Doudoroff, pentoz fosfat yol ) Bu çeşitlilik, glikolitik yolun tarih boyunca esnek ve farklı şekillerde çalışabildiğini gösteriyor. Yani ilk prokaryotlar, glikozu enerjiye çevirmek için glikoliz benzeri bir yol kullanmıştı, ama belki bizim bildiğimiz tüm enzimlerle değil.
Kısaca, bilim insanlarının çoğu hem teorik hem deneysel veriler ışığında ilk prokaryotların glikoliz-benzeri bir metabolizma yürüttüğünü kabul ediyor.
Lehninger Principles of Biochemistry
Berg, Tymoczko & Gatto — Biochemistry
Campbell Biology
Martin & Russell, Nature Reviews Microbiology, 2007
Sutherland et al., Nature, 2009
Lane & Martin, Cell, 2012
[1]
