解糖 は、すべての生細胞が栄養素分子からエネルギーを抽出するために使用する最初のステップです(この場合、 グルコース、6炭素糖)。 一部のセル、特に 原核生物、これは最後のステップでもあります。これらの細胞は、細胞呼吸(解糖と真核生物に続く好気性反応)を完全に実行するための設備が整っていないためです。
解糖 細胞の細胞質で起こり、2つのATPの正味の増加をもたらします(アデノシン三リン酸、そのエネルギー需要のために細胞によって使用されるヌクレオチド)。
解糖ステップは全部で10ありますが、経路全体をしっかりと理解するために、10個すべてとそれに関連する酵素を覚えておく必要はありません。 一連の反応を逐語的に知ることよりも重要なのは、反応物、生成物、解糖が展開する条件を知ることです。
解糖対。 細胞呼吸
質問: 次のうちどれですか 製品 の 細胞呼吸?
A。 グルコース; B。 ピルビン酸; C。 二酸化炭素; D。 アセチルCoA
答えは C、二酸化炭素のみ。 ブドウ糖はの反応物です 細胞呼吸 (そして解糖の最初のステップ)、他は酸素が存在する限りグルコースから合計36から38のATPを引き出す途中の中間体です。 ピルビン酸はの製品です 解糖; アセチルCoAはミトコンドリアのピルビン酸から作られ、そこでクレブス回路に入ります。
解糖系の反応物
ブドウ糖、式 C6H12O6は、中心に5つの炭素と酸素原子を含む6原子の六角形の環を持っています。 解糖の開始時に、それは混合物中の唯一の反応物です。 しかしながら、途中で、リン酸化ステップ(すなわち、グルコース誘導体へのリン酸基の付加)のためにリン酸基が必要とされる。
さらに、反応には2つの分子の入力が必要です。 NAD+, これは解糖中に水素化(還元)された形に変換されます。
解糖の初期段階:投資段階
グルコースは、原形質膜を介した拡散によって細胞に入るとリン酸化されます。 次に、フルクトース誘導体に再配列され、2回目のリン酸化により生成されます。 フルクトース-1,6-二リン酸。 これらの2つのリン酸化反応には、2つのATPの入力が必要です。ATPはADP(アデノシン二リン酸)に加水分解され、これが発生します。
このフェーズの終わりに、6炭素分子は1対の3炭素分子に分割されます。 したがって、全体として解糖の適切な説明を維持するために、この時点からリストされているすべてのステップの反応物と生成物を2倍にする必要があります。
解糖の最終ステップ:リターンフェーズ
解糖の第二の部分が進行中であると、2つの3炭素分子 グリセルアルデヒド-3-リン酸 に変換されます ピルビン酸(C3H4O3) 一連のステップで。 これらはすべて再配置を伴い、そのうちの1つはさらに別のものを含みます リン酸化 ステップ。
また、戻り段階では、NADの2つの分子+ (ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、好気性呼吸の反応で後で必要とされる電子担体)は2つのNADHと2つのHに変換されます+ (水素イオン)。
最終的に、2つの3炭素分子のそれぞれにある2つのリン酸基を使用してATPを作成します。つまり、このフェーズで4つのATPが生成されます。 投資フェーズで必要な2つのATPを差し引くと、合計で 2つのATPは、解糖中に1分子のグルコースに由来します.
解糖の製品
解糖の完全な(正味の)反応は、さまざまな情報源で異なってリストされていますが、これらは 違いは、特定の中間体を一部として含めるかどうかの著者の決定の問題です。 正味の反応。 1つの正確な表現は
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2NAD→2C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
ここで、Piは、前述のATPの加水分解に由来する無機リン酸塩です。
解糖系製品はどこに行きますか?
その後、ピルビン酸は ミトコンドリア、アセチルCoAに変換されます。 この分子は、好気性呼吸のクレブス回路に入り、最終的には、 電子伝達系, 36〜38 ATPは、細胞呼吸の過程でブドウ糖の分子から生成されます、解糖からの2つのATPを含みます。