糖酵解是细胞葡萄糖代谢的第一个主要途径。它发生在几乎所有活细胞的细胞质中,将一分子葡萄糖转化为两分子丙酮酸,产生净收益的ATP和NADH。
糖酵解的阶段
- 能量投入阶段
糖酵解的前半部分使用两分子ATP磷酸化葡萄糖,将其捕获在细胞内。葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸,然后转化为果糖-6-磷酸,最后转化为果糖-1,6-二磷酸。这个六碳糖然后被分裂成两个三碳分子:磷酸二羟丙酮(DHAP)和3-磷酸甘油醛(G3P)。
- 能量收获阶段
糖酵解的后半部分产生能量。每个G3P分子被氧化和磷酸化,产生1,3-二磷酸甘油酸。高能磷酸基团然后转移到ADP产生ATP。通过一系列步骤,每个G3P转化为丙酮酸,每个G3P产生两分子ATP和一分子NADH。
- 净产量
从一分子葡萄糖开始,糖酵解产生:
- 2 ATP(净得,扣除投入阶段使用的2个)
- 2 NADH
- 2 丙酮酸分子
- 调控
糖酵解在三个关键不可逆步骤受到调节。磷酸果糖激酶-1(PFK-1)是最重要的调节酶。它被AMP和ADP(低能量信号)激活,被ATP和柠檬酸(高能量信号)抑制。
- 丙酮酸的命运
丙酮酸根据氧气可用性可走不同途径。在有氧条件下,它进入线粒体并转化为乙酰辅酶A以进入柠檬酸循环。在无氧条件下,在动物中转化为乳酸,在酵母中转化为乙醇。