解糖を始めるには何が必要ですか？

解糖 の形でエネルギーを引き出すプロセスです ATP（アデノシン三リン酸） 6炭素糖分子グルコース（Cから₆H₁₂O₆). この一連の10回の速射反応は、自然界のすべてのセルで発生します。 バクテリアなどの単細胞生物では、ほとんどの場合、それが唯一の細胞エネルギー源です。

動物、植物、菌類など、反応に酸素を使用する細胞装置を備えた多細胞生物では、解糖は細胞呼吸の最初のステップにすぎません。 ブドウ糖の分子あたり、全体として細胞呼吸は生成します 36から38ATP、 解糖だけでは2つのATPしか生成されません。

グルコース分子が細胞膜を通って細胞内に拡散した後、再配列される過程で、それに結合した一対のリン酸基があります。 その後、2つに分割され、結果として得られる同一の3炭素分子は最終的に次のようになります。 ピルビン酸. 解糖の正味の利益は2つのATPです。

より詳細なレベルでは、解糖は、グルコース分子の結合に保持されているエネルギーの抽出です。 細胞によるそのエネルギーの使用、グルコース分子へのコストは何かに分解されます そうしないと。

解糖の10の異なる反応はすべて、独自の専門的な反応を必要とします 酵素、細胞内の反応を大幅にスピードアップするタンパク質です。 細胞は、特定の酵素をより利用可能にするか、より利用可能にすることによって、解糖の速度、したがってエネルギーの利用可能性の速度を制御することができます。

解糖の最初の段階では、反応物としてグルコースのみが必要ですが、途中で、プロセスを中間点に進めるために2つのATPを提供する必要があります。 分子が分割された後、プロセスは安定した供給を必要とします NAD⁺ 続行します。

特に、酸素は ない 解糖に必要であり、解糖がない場合は、発酵によって解糖を続けることができます。 このプロセスはピルビン酸を乳酸に変換し、そうすることで非常に必要とされているNADを提供します⁺ NADHの変換による解糖へ₂.

グルコースが細胞に入ると、リン酸化されます（つまり、酵素によってリン酸が結合します）。 その後、別の6炭素糖に再配列されます。 フルクトース. この分子は別の炭素原子で2回目にリン酸化され、その時点で解糖の最初のフェーズが完了します。

これはしばしば呼ばれます 「投資フェーズ」

いわゆるの始まりに 「リターンフェーズ」 6炭素の二重リン酸化フルクトース分子は、それぞれが独自のリン酸基を持つ2つの非常に類似した3炭素分子に分割されます。 一方のすべてがもう一方のグリセルアルデヒド-3-リン酸に急速に変換されます。

今では同一の分子が再配列され、リン酸化され、ピルビン酸に数回再配列されます（C₃H₄O₃). NADを必要とする最終反応で⁺、双子の分子はATPの名の下にリン酸をあきらめます。これは、この段階で4つのATPが生成されることを意味します。 したがって、解糖は、最初のフェーズで「消費された」2つのATPを考慮した後、全体で2つのATPを生成します。

結局、解糖の生成物はピルビン酸、NADHです₂、2つの遊離水素原子とATP。 最初の生成物はグルコースのみであり、ATPは後で現れるため、解糖の全体的な方程式は次のようになります。

C₆H₁₂O₆ + 2 ATP + 2 NAD + 2 C₃H₄O₃ + 4 ATP + 2 NADH + 2 H⁺

その後、ピルビン酸はミトコンドリアに進みます。 好気呼吸 十分な酸素が存在する場合（これはほとんどの場合ヒトにあります）、酸素レベルが不十分な場合は発酵して乳酸を生成するために細胞質に残ります。