解糖系
解糖：細胞呼吸の第一段階
トーマス・シャフィー/ CC BY 4.0 /ウィキメディア・コモンズ
「糖の分解」を意味する解糖は、糖内でエネルギーを放出するプロセスです。解糖では、として知られている六炭素糖 グルコース ピルビン酸と呼ばれる 3 炭素糖の 2 つの分子に分割されます。この多段階プロセスは、以下を含む 2 つの ATP 分子を生成します。 無料エネルギー 、2 つのピルビン酸分子、2 つの高エネルギー電子運搬分子の NADH、および 2 つの水分子です。
解糖系
- 解糖は、酸素の有無にかかわらず起こります。
- 解糖は、の2つの分子を生成します ピルビン酸 、 の 2 つの分子 ATP 、 の 2 つの分子 NADH 、および の 2 つの分子 水 .
- 解糖は 細胞質 .
- 糖の分解には10種類の酵素が関与しています。解糖の 10 のステップは、特定の酵素がシステムに作用する順序で編成されています。
解糖は、酸素の有無にかかわらず起こります。酸素の存在下では、解糖が最初の段階です。 細胞呼吸 .酸素がない場合、解糖は 細胞 発酵の過程で少量のATPを作る。
解糖は、細胞のサイトゾルで行われます。 細胞質 . 2 つの ATP 分子のネットが解糖によって生成されます (プロセス中に 2 つが使用され、4 つが生成されます)。 以下の解糖の 10 のステップについて詳しく学んでください。
ステップ1
酵素 ヘキソキナーゼ 細胞内のグルコースにリン酸化またはリン酸基を付加する 細胞質 .その過程で、ATP からのリン酸基がグルコース産生に移されます。 グルコース 6-リン酸 またはG6P。この段階で1分子のATPが消費されます。
ステップ2
酵素 ホスホグルコムターゼ G6Pをそのに異性化します 異性体 フルクトース 6-リン酸または F6P。異性体も同じ 分子式 お互いに同じですが、原子配列が異なります。
ステップ 3
キナーゼ ホスホフルクトキナーゼ は別の ATP 分子を使用してリン酸基を F6P に転移し、フルクトース 1,6-ビスリン酸または FBP を形成します。これまでに 2 つの ATP 分子が使用されています。
ステップ 4
酵素 アルドリアン フルクトース 1,6-ビスリン酸をケトンとアルデヒド分子に分解します。これらの糖、ジヒドロキシアセトンリン酸 (DHAP) とグリセルアルデヒド 3-リン酸 (GAP) は、互いに異性体です。
ステップ 5
酵素 トリオースリン酸イソメラーゼ DHAP を GAP に急速に変換します (これらの異性体は相互変換できます)。 GAPは、解糖の次のステップに必要な基質です。
ステップ 6
酵素 グリセルアルデヒド 3-リン酸デヒドロゲナーゼ (GAPDH) は、この反応で 2 つの機能を果たします。まず、GAP の水素 (H+) 分子の 1 つを 酸化剤 ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド (NAD⁺) から NADH + H⁺ を形成します。
次に、GAPDH はサイトゾルからのリン酸を酸化された GAP に付加して、1,3-ビスホスホグリセレート (BPG) を形成します。前のステップで生成された GAP の両方の分子は、この脱水素化とリン酸化のプロセスを経ます。
ステップ 7
酵素 ホスホグリセロキナーゼ BPG から ADP の分子にリン酸を転移して ATP を形成します。これは、BPG の各分子に発生します。この反応により、2 つの 3-ホスホグリセレート (3 PGA) 分子と 2 つの ATP 分子が生成されます。
ステップ 8
酵素 ホスホグリセロムターゼ 2 つの 3 PGA 分子の P を 3 番目の炭素から 2 番目の炭素に再配置して、2 つの 2-ホスホグリセレート (2 PGA) 分子を形成します。
ステップ 9
酵素 エノラーゼ の分子を除去します 水 2-ホスホグリセレートからホスホエノールピルビン酸 (PEP) を形成します。これは、ステップ 8 の 2 つの PGA の分子ごとに発生します。
ステップ 10
酵素 ピルビン酸キナーゼ ピルビン酸と ATP を形成するために P を PEP から ADP に転送します。これは、PEP の分子ごとに発生します。この反応により、2 分子のピルビン酸と 2 分子の ATP が生成されます。