Substrat seviyesindeki fosforilasyon, insan hücrelerinde glikoliz sırasında meydana gelen bazı kimyasal reaksiyonları kapsar, glikozun dönüşümü adenosin trifosfat (ATP) olarak adlandırılan iki yüksek enerjili molekülün üretimine yol açar. Bu, daha sonra ATP'ye dönüştürülen ADP'yi oluşturan iki fosfoenolpiruvat (PEP) molekülünün her birinden bir fosfat grubunun kimyasal transferi yoluyla gerçekleştirilir. ATP'ye ek olarak, glikoliz ayrıca hücresel solunumun bir sonraki fazına konan indirgenmiş formda iki molekül nikotinamid adenin dinükleotidi (NADH) ve piruvat verir.
ATP, substrat düzeyinde fosforilasyonunun küçük, önemli olmasına rağmen rolünde olan ve aslında ATP'nin insanlarda ADP'den üretildiği iki yoldan biri olduğu, içinde gerçekleşen tüm işlemleri yürüten hücreler tarafından kullanılan temel enerji molekülüdür. Oksidatif fosforilasyon, çoğu hücrenin mitokondri içinde gerçekleşen, enerji üretmek için gerekli diğer mekanizmadır. Genellikle hücrenin gücü olarak adlandırılan mitokondri, glikoliz dışında hücresel solunumun tüm aşamalarının gerçekleştiği organeldir. Substrat seviyesindeki fosforilasyon dahil glikolizdeki tüm adımlar, çekirdek ve ribozomlar gibi tüm hücresel bileşenleri içeren sıvı olan hücrenin sitosolünde gerçekleşir.
İnsanlarda hücresel solunum aerobik olarak gerçekleşir ve gıdanın ATP'ye dönüştürüldüğü dört reaksiyon aşamasından oluşur. Glikoliz, substrat düzeyinde fosforilasyonun son adım olduğu işlemin başlangıcıdır. Daha sonra, atık ürün karbondioksitin salındığı asetil koenzim A'yı oluşturmak için glikolizden piruvat kullanılır. Krebs döngüsü ile koenzimin bir kısmı sitrat denilen başka bir kimyasal yapmak için kullanılır, ATP, NADH olarak daha fazla karbon dioksit salınır ve flavin adenin dinükleotidi (FADH2) olarak adlandırılan enerji veren başka bir molekül de son ürünlerdir. Bu aşamaların sonuncusu, glikoz, NADH ve FADH2'den alınan enerjinin, hidrojen iyonlarının mitokondri zarı boyunca ve ayrıca daha fazla ATP'nin üretilmesi sırasında hareketinde kullanıldığı elektron taşıma zinciri ve kemiyosmosis'tir.
Piruvat kinaz, substrat düzeyinde fosforilasyonun katalizlenmesinden sorumlu enzimdir. Glikolizin ve sonraki hücresel solunum fazlarının diğer kimyasal reaksiyonları, insan vücudunun enerji gereksinimlerini karşılamak için çok önemli olan reaksiyonların hızını kontrol etmek için gerekli bir protein olan ve bütün vücudunu tüketmek için yalnızca bir dakika süren belirli bir enzimin hareketini içerir. mevcut ATP. Reaksiyon tamamlandığında enzim geri dönüştürülür ve tekrar kullanılır.
