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解糖は グルコース、自然界のあらゆる種類の細胞の燃料源として機能するリング状の糖分子。その化学式は、次の正味の反応によって要約できます。
C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 P私 → 2 CH3(C = O)COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 H+ + 2 H2O
つまり、これは次のように変換されます。グルコースの6炭素分子は、3つの炭素、2つのATP分子、および4つの水素イオンを含むピルビン酸の2つの分子に変換されます。
これは、ADP、遊離リン酸、電子受容分子NADの助けを借りて達成されます。+、これは反応中にNADHに変換されます。
解糖の生化学的目的
に 原核生物、古細菌ドメインまたは細菌ドメインのいずれかに属する単細胞生物、細胞質で発生するこの一連の10の反応は、すべての細胞が使用する「エネルギー通貨」であるアデノシン三リン酸(ATP)を合成する唯一のゲームですさまざまな機能を駆動します。
に 真核生物、ドメインEukaryota_に属する、 解糖は、単にミトコンドリアにおける一連の反応の段階を設定するものであり、これらは集合的に 好気呼吸_。
解糖の10段階の各段階で、反応物、生成物、酵素のすべてを覚える必要はないかもしれませんが、いくつかのコツは、プロセス全体をしっかりと把握するのに役立ちます。
解糖の概要
解糖には、グルコースがリン酸化、再配列、および再びリン酸化される「投資」段階が含まれ、2つのリン酸基はATPから生じます(上記の反応ではADPとPで表されます)。これに続いて、二重リン酸化糖分子が2つの同一の単一リン酸化3炭素分子に分割され、「ペイオフ」フェーズが続きます。
この「ペイオフ」段階では、両方のリン酸塩がオンになる前に、同一の分子のそれぞれが再びリン酸化されます。 各 ATPを作るために3炭素分子が使用され、この段階ではすべて4つのATPが生成されます。途中で、2つの分子はピルビン酸に再配置されます。
したがって、2 ATPを必要とする投資フェーズと4 ATPを提供するペイオフフェーズでは、合計 グルコース分子ごとに2つのATPが生成されます 解糖を受けている。
解糖サイクルが簡単に
解糖の反応は論理的な順序に従うため、解糖を学習するためのかなり簡単な方法の1つは、各ステップで生成された製品の名前を単に覚えておくことです。これは、次のようにプロセスを4つの「投資」分子と6つの「ペイオフ」分子に分割することにより、より簡単になります。
グルコース→グルコース-6-リン酸→フルクトース-6-リン酸→フルクトース-1,6-二リン酸→
グリセルアルデヒド-3-リン酸→1,3-ビホスホグリセリン酸→3-ホスホグリセリン酸→2-ホスホグリセリン酸→ホスホエノールピルビン酸→ピルビン酸
ご了承ください リン酸化は他のすべてのステップで発生します (全体として2番目、4番目、6番目の製品を作成)、脱リン酸化は最後のリン酸化の直後と最終ステップで発生します。
独自の解糖ニーモニック
一部の学生は、独自に作成すると便利だと感じています ニモニック、または記憶装置、解糖のステップを覚えています。これを回避する方法の1つは、分子を短縮形で記述し、それらをキャッチーなフレーズに関連付けることです。例えば:
ここで、「P」は常に何らかの形でリン酸基を表します。 「Gla」と「Gly」は、それぞれ「グリセルアルデヒド」と「グリセリン酸塩」を表します。最後の2つの製品は「Peppy Pie」と考えることができます。繰り返しになりますが、必要に応じて創造性を発揮し、独自のスキームを考え出してください。
解糖後
真核細胞では、ピルビン酸はミトコンドリアと呼ばれる細胞小器官に移動し、そこで クレブスサイクル そして、 電子輸送チェーン 反応。
これらのプロセスにより、グルコース分子あたり約34〜36のATP分子(状況によっては最大38)がはるかに「上流」で解糖に入り、解糖のみのエネルギー出力の約17〜18倍になります。