ไกลโคไลซิส
glycolysisเป็นวิถีเมแทบอลิซึมที่แปลงกลูโคส C 6 H 12 O 6ลงไพรู , CH 3 COCOO -และไฮโดรเจนไอออน H + พลังงานปล่อยออกมาในขั้นตอนนี้จะใช้ในรูปแบบโมเลกุลที่มีพลังงานสูง ATP ( adenosine triphosphate ) และ NADH ( ลดลง adenine dinucleotide Nicotinamide ) [1] [2] [3]ไกลโคไลซิสเป็นลำดับของปฏิกิริยาที่เกิดจากเอนไซม์ 10 ชนิด มอโนแซ็กคาไรด์ส่วนใหญ่เช่นฟรุกโตสและกาแลคโตสสามารถเปลี่ยนเป็นตัวกลางเหล่านี้ได้ ตัวกลางอาจมีประโยชน์โดยตรงแทนที่จะใช้เป็นขั้นตอนในปฏิกิริยาโดยรวม ตัวอย่างเช่นไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟตระดับกลาง(DHAP) เป็นแหล่งของกลีเซอรอลที่รวมตัวกับกรดไขมันเพื่อสร้างไขมัน
 |
Glycolysis เป็นวิถีการเผาผลาญที่ไม่ใช้ออกซิเจน การเกิดไกลโคไลซิสในวงกว้างบ่งชี้ว่าเป็นวิถีการเผาผลาญในสมัยโบราณ [4]อันที่จริงปฏิกิริยาที่ประกอบขึ้นเป็นไกลโคไลซิสและวิถีคู่ขนานวิถีเพนโตสฟอสเฟตเกิดขึ้นจากโลหะที่เร่งปฏิกิริยาภายใต้สภาวะที่ปราศจากออกซิเจนของมหาสมุทรอาร์คีนเช่นกันในกรณีที่ไม่มีเอนไซม์ [5]
ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ไกลโคไลซิสเกิดขึ้นในไซโตซอล ชนิดที่พบมากที่สุดของ glycolysis เป็นEmbden-Meyerhof-Parnas (EMP) ทางเดินซึ่งถูกค้นพบโดยกุสตาฟ Embden , อ็อตโต MeyerhofและJakub Karol Parnas Glycolysis ยังหมายถึงวิถีทางอื่น ๆ เช่นเส้นทางEntner – Doudoroffและทางเดินที่แตกต่างกันและ homofermentative อย่างไรก็ตามการอภิปรายในที่นี้จะ จำกัด เฉพาะทางเดินของ Embden – Meyerhof – Parnas [6]
วิถีไกลโคไลซิสสามารถแยกออกเป็นสองระยะ: [2]
- ขั้นตอนการเตรียมการ (หรือการลงทุน) - โดยที่ ATP ถูกใช้ไป
- ขั้นตอนการจ่ายเงิน - ซึ่ง ATP ถูกผลิตขึ้น
ภาพรวม
ปฏิกิริยาโดยรวมของไกลโคไลซิสคือ:
d -กลูโคส
+ 2 [ADP]
+ 2 [P] i
2 × ไพรูเวท
+ 2 H +
+ 2 [ATP]
+ 2 H 2 O
การใช้สัญลักษณ์ในสมการนี้ทำให้มันดูไม่สมดุลกับอะตอมของออกซิเจนอะตอมของไฮโดรเจนและประจุ ความสมดุลของอะตอมถูกรักษาโดยหมู่ฟอสเฟต (P i ) สองกลุ่ม: [7]
- แต่ละตัวมีอยู่ในรูปของไฮโดรเจนฟอสเฟตแอนไอออน (HPO 4 2− ) แยกตัวออกเพื่อมีส่วนร่วม 2 H +โดยรวม
- แต่ละอะตอมจะปลดปล่อยออกซิเจนเมื่อจับกับโมเลกุลอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) โดยมีส่วนร่วม 2 O โดยรวม
ค่าใช้จ่ายจะสมดุลโดยความแตกต่างระหว่าง ADP และ ATP ในสภาพแวดล้อมที่โทรศัพท์มือถือทั้งสามกลุ่มไฮดรอกซิของ ADP แยกตัวออกเข้า -O -และ H +ให้ ADP 3-และไอออนนี้มีแนวโน้มที่จะอยู่ในความผูกพันกับอิออน Mg 2+ให้ ADPMg - เอทีพีมีพฤติกรรมเหมือนกันยกเว้นว่ามันมีสี่กลุ่มไฮดรอกให้ ATPMg 2- เมื่อพิจารณาความแตกต่างเหล่านี้พร้อมกับประจุจริงของหมู่ฟอสเฟตทั้งสองร่วมกันประจุสุทธิของ −4 ในแต่ละด้านจะสมดุลกัน
สำหรับการหมักอย่างง่ายเมแทบอลิซึมของกลูโคสหนึ่งโมเลกุลต่อไพรูเวทสองโมเลกุลจะให้ผลผลิตสุทธิของ ATP สองโมเลกุล เซลล์ส่วนใหญ่แล้วจะดำเนินการต่อไปเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา "ชำระ" ที่ใช้ NAD +และผลิตสินค้าที่สุดท้ายของเอทานอลหรือกรดแลคติก แบคทีเรียหลายชนิดใช้สารประกอบอนินทรีย์เป็นตัวรับไฮโดรเจนเพื่อสร้าง NAD +ขึ้นมาใหม่
เซลล์ที่ทำการหายใจแบบแอโรบิคจะสังเคราะห์ ATP ได้มากขึ้น แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของไกลโคไลซิส ปฏิกิริยาแอโรบิคต่อไปนี้ใช้ไพรูเวตและ NADH + H +จากไกลโคไลซิส การหายใจแบบแอโรบิคของยูคาริโอตจะสร้าง ATP เพิ่มเติมประมาณ 34 โมเลกุลสำหรับโมเลกุลกลูโคสแต่ละโมเลกุล แต่ส่วนใหญ่ผลิตโดยกลไกที่แตกต่างกันอย่างมากกับฟอสโฟรีเลชันระดับพื้นผิวในไกลโคไลซิส
การผลิตพลังงานที่ต่ำกว่าต่อกลูโคสของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเมื่อเทียบกับการหายใจแบบแอโรบิคส่งผลให้มีการไหลผ่านทางเดินภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ (ออกซิเจนต่ำ) มากขึ้นเว้นแต่จะพบแหล่งอื่นของสารตั้งต้นที่ไม่ใช้ออกซิเจนเช่นกรดไขมัน
| การเผาผลาญอาหารทั่วไปmonosaccharidesรวมทั้ง glycolysis, gluconeogenesis , glycogenesisและglycogenolysis |
|---|
 |
ประวัติศาสตร์
วิถีของไกลโคไลซิสตามที่ทราบกันในปัจจุบันใช้เวลาเกือบ 100 ปีในการอธิบายอย่างละเอียด [8]จำเป็นต้องมีผลรวมของการทดลองขนาดเล็กจำนวนมากเพื่อที่จะเข้าใจเส้นทางโดยรวม
ขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจไกลโคไลซิสเริ่มขึ้นในศตวรรษที่สิบเก้ากับอุตสาหกรรมไวน์ ด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจอุตสาหกรรมไวน์ของฝรั่งเศสจึงพยายามตรวจสอบว่าทำไมไวน์บางครั้งจึงดูไม่น่ารับประทานแทนที่จะหมักเป็นแอลกอฮอล์ หลุยส์ปาสเตอร์นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสค้นคว้าเรื่องนี้ในช่วงทศวรรษที่ 1850 และผลการทดลองของเขาได้เริ่มต้นเส้นทางที่ยาวไกลเพื่ออธิบายเส้นทางของไกลโคไลซิส [9]การทดลองของเขาแสดงให้เห็นว่าการหมักเกิดขึ้นโดยการกระทำของจุลินทรีย์ที่มีชีวิตยีสต์และการบริโภคกลูโคสของยีสต์ลดลงภายใต้สภาวะการหมักแบบแอโรบิคเมื่อเทียบกับสภาวะไร้ออกซิเจน ( ผลของปาสเตอร์ ) [10]
ความเข้าใจในขั้นตอนส่วนประกอบของไกลโคไลซิสได้มาจากการทดลองการหมักแบบไม่ใช้เซลล์ของEduard Buchnerในช่วงทศวรรษที่ 1890 [11] [12] Buchner แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนกลูโคสเป็นเอทานอลทำได้โดยใช้สารสกัดจากยีสต์ที่ไม่มีชีวิต (เนื่องจากการทำงานของเอนไซม์ในสารสกัด) [13]การทดลองนี้ไม่เพียง แต่เป็นการปฏิวัติทางชีวเคมีเท่านั้น แต่ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์รุ่นหลังสามารถวิเคราะห์เส้นทางนี้ในห้องแล็บที่มีการควบคุมมากขึ้น ในการทดลองหลายชุด (พ.ศ. 2448-2454) นักวิทยาศาสตร์อาเธอร์ฮาร์เดนและวิลเลียมยังค้นพบไกลโคไลซิสหลายชิ้น [14]พวกเขาค้นพบผลบังคับของ ATP ต่อการบริโภคกลูโคสระหว่างการหมักแอลกอฮอล์ พวกเขายังให้ความกระจ่างเกี่ยวกับบทบาทของสารประกอบหนึ่งในฐานะไกลโคไลซิสตัวกลาง: ฟรุกโตส 1,6-bisphosphate [15]
การระบายฟรุกโตส 1,6-bisphosphate ทำได้โดยการวัดระดับCO 2เมื่อน้ำยีสต์ถูกบ่มด้วยกลูโคส การผลิตCO 2เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากนั้นก็ชะลอตัวลง Harden and Young ตั้งข้อสังเกตว่ากระบวนการนี้จะเริ่มต้นใหม่หากมีการเติมอนินทรีย์ฟอสเฟต (Pi) ลงในส่วนผสม Harden and Young อนุมานได้ว่ากระบวนการนี้ผลิตเอสเทอร์ฟอสเฟตอินทรีย์และการทดลองเพิ่มเติมทำให้สามารถแยกไดฟอสเฟตฟรุกโตส (F-1,6-DP) ได้
Arthur HardenและWilliam Youngร่วมกับ Nick Sheppard ได้พิจารณาในการทดลองครั้งที่สองว่าเศษส่วนย่อยเซลล์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่ไวต่อความร้อน (เอนไซม์) และเศษของไซโทพลาสซึมที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่ไม่ไวต่อความร้อน (ADP, ATP และ NAD +และปัจจัยร่วมอื่น ๆ) จำเป็นสำหรับการหมักเพื่อดำเนินการต่อไป การทดลองนี้เริ่มจากการสังเกตว่าน้ำยีสต์ dialyzed (บริสุทธิ์) ไม่สามารถหมักหรือสร้างน้ำตาลฟอสเฟตได้ ส่วนผสมนี้ได้รับการช่วยเหลือด้วยการเติมสารสกัดจากยีสต์ที่ผ่านการต้มแล้ว การต้มสารสกัดจากยีสต์จะทำให้โปรตีนทั้งหมดไม่ได้ใช้งาน (เนื่องจากมันทำให้เสีย) ความสามารถของสารสกัดต้มบวกน้ำ dialyzed ในการหมักที่สมบูรณ์แสดงให้เห็นว่าปัจจัยร่วมนั้นไม่ใช่โปรตีน [14]
ในปี ค.ศ. 1920 Otto Meyerhofสามารถเชื่อมโยงไกลโคไลซิสบางชิ้นที่ค้นพบโดย Buchner, Harden และ Young Meyerhof และทีมของเขาสามารถดึงเอนไซม์ไกลโคไลติกที่แตกต่างกันออกจากเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างทางเดินจากไกลโคเจนไปยังกรดแลคติก [16] [17]
ในเอกสารฉบับหนึ่ง Meyerhof และนักวิทยาศาสตร์ Renate Junowicz-Kockolaty ได้ตรวจสอบปฏิกิริยาที่แยกฟรุกโตส 1,6-diphosphate ออกเป็นฟอสเฟตทั้งสองชนิด งานก่อนหน้านี้เสนอว่าการแยกเกิดขึ้นผ่าน 1,3-diphosphoglyceraldehyde บวกกับเอนไซม์ออกซิไดซ์และโคซี่เมส Meyerhoff และ Junowicz พบว่าค่าคงที่สมดุลสำหรับปฏิกิริยาไอโซเมอเรสและอัลโดสไม่ได้รับผลกระทบจากฟอสเฟตอนินทรีย์หรือเอนไซม์โคซี่เมสหรือออกซิไดซ์อื่น ๆ พวกเขาได้กำจัดไดฟอสโฟกลีเซอราลดีไฮด์ออกไปเป็นตัวกลางที่เป็นไปได้ในไกลโคไลซิส [17]
ด้วยชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดที่มีอยู่ในช่วงทศวรรษที่ 1930 กุสตาฟเอ็มเด็นได้เสนอโครงร่างโดยละเอียดทีละขั้นตอนของเส้นทางนั้นที่เรารู้จักกันในชื่อไกลโคไลซิส [18]ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในการพิจารณาความซับซ้อนของวิถีเกิดจากอายุการใช้งานที่สั้นมากและความเข้มข้นของสภาวะคงตัวต่ำของตัวกลางของปฏิกิริยาไกลโคไลติกที่รวดเร็ว ในช่วงทศวรรษที่ 1940 Meyerhof, Embden และนักชีวเคมีอีกหลายคนได้ไขปริศนาไกลโคไลซิส [17]ความเข้าใจเกี่ยวกับวิถีที่แยกได้ถูกขยายออกไปในทศวรรษต่อ ๆ มาเพื่อรวมรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎระเบียบและการรวมเข้ากับวิถีการเผาผลาญอื่น ๆ
ลำดับของปฏิกิริยา
สรุปปฏิกิริยา
กลูโคส
เฮกโซไคเนส
กลูโคส 6 ฟอสเฟต
กลูโคส -6- ฟอสเฟตไอโซเมอเรส
ฟรุกโตส 6- ฟอสเฟต
ฟอสฮอฟรุคโตไคเนส -1
ฟรุกโตส 1,6-bisphosphate
ฟรุกโตส - บิสฟอสเฟตอัลโดเลส
ไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟต
+
Glyceraldehyde 3- ฟอสเฟต
ไตรโอเซฟอสเฟตไอโซเมอเรส
2 × Glyceraldehyde 3- ฟอสเฟต
Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
2 × 1,3-Bisphosphoglycerate
Phosphoglycerate ไคเนส
2 × 3- ฟอสฟอรัส
ฟอสฟอรัสไลเซเรตกลายพันธุ์
2 × 2- ฟอสฟอรัส
ฟอสโฟไพรูเวทไฮโดรเทส ( enolase )
2 × ฟอสฟอรัส
ไพรูเวทไคเนส
2 × ไพรูเวท
ขั้นตอนการเตรียมการ
ห้าขั้นตอนแรกของ Glycolysis ถือได้ว่าเป็นขั้นตอนการเตรียมการ (หรือการลงทุน) เนื่องจากพวกเขาใช้พลังงานในการเปลี่ยนกลูโคสให้เป็นน้ำตาลฟอสเฟตน้ำตาลสามคาร์บอนสองตัว[2] ( G3P )
| ||||||||||||||||||||
ขั้นตอนแรกคือการฟอสโฟรีเลชันของกลูโคสโดยครอบครัวของเอนไซม์ที่เรียกว่าเฮกโซไคเนสเพื่อสร้างกลูโคส 6 ฟอสเฟต (G6P) ปฏิกิริยานี้ใช้ ATP แต่ทำหน้าที่รักษาความเข้มข้นของกลูโคสให้ต่ำซึ่งส่งเสริมการขนส่งกลูโคสเข้าสู่เซลล์อย่างต่อเนื่องผ่านตัวลำเลียงเมมเบรนในพลาสมา นอกจากนี้ยังบล็อกกลูโคสไม่ให้รั่วไหลออกไป - เซลล์ขาดตัวขนส่งสำหรับ G6P และการแพร่กระจายอย่างอิสระออกจากเซลล์จะถูกป้องกันเนื่องจากธรรมชาติที่มีประจุของ G6P กลูโคสอาจเกิดจากฟอสฟอโรไลซิสหรือไฮโดรไลซิสของแป้งในเซลล์หรือไกลโคเจน
ในสัตว์เป็นไอโซไซม์ของ hexokinase เรียกว่าglucokinaseยังใช้ในตับซึ่งมีความสัมพันธ์กันมากต่ำกลูโคส (K เมตรในบริเวณใกล้เคียงของการควบคุมน้ำตาลปกติ) และแตกต่างกันในคุณสมบัติของการกำกับดูแล ความสัมพันธ์ของสารตั้งต้นที่แตกต่างกันและการควบคุมทางเลือกของเอนไซม์นี้เป็นภาพสะท้อนของบทบาทของตับในการรักษาระดับน้ำตาลในเลือด
ปัจจัยร่วม: Mg 2+
| ||||||||||||||||||||
G6P จะถูกปรับปรุงใหม่แล้วเป็นฟรุกโตส 6 ฟอสเฟต (F6P) โดยกลูโคสฟอสเฟต isomerase ฟรุกโตสยังสามารถเข้าสู่วิถีไกลโคไลติกได้โดยฟอสโฟรีเลชัน ณ จุดนี้
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเป็นการไอโซเมอไรเซชันซึ่ง G6P ถูกแปลงเป็น F6P ปฏิกิริยาต้องใช้เอนไซม์ฟอสโฟกลูโคสไอโซเมอเรสในการดำเนินการ ปฏิกิริยานี้สามารถย้อนกลับได้อย่างอิสระภายใต้สภาวะปกติของเซลล์ อย่างไรก็ตามมักถูกขับเคลื่อนไปข้างหน้าเนื่องจาก F6P ที่มีความเข้มข้นต่ำซึ่งจะถูกบริโภคอย่างต่อเนื่องในขั้นตอนต่อไปของไกลโคไลซิส ภายใต้สภาวะที่มีความเข้มข้นของ F6P สูงปฏิกิริยานี้จะย้อนกลับได้อย่างง่ายดาย ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ผ่านLe Chatelier ของหลักการ การแยกไอโซเมอไรเซชันให้เป็นน้ำตาลคีโตเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาเสถียรภาพของคาร์บาเนียนในขั้นตอนปฏิกิริยาที่สี่ (ด้านล่าง)
| ||||||||||||||||||||
ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของ ATP อื่นในขั้นตอนนี้มีเหตุผล 2 ประการคือกระบวนการไกลโคไลติก (ถึงขั้นตอนนี้) จะเปลี่ยนกลับไม่ได้และพลังงานที่ให้มาจะทำให้โมเลกุลไม่เสถียร เพราะปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาด้วยphosphofructokinase 1 (PFK-1) เป็นคู่ต่อการย่อยของเอทีพี (ขั้นตอนที่ดีขะมักเขม้น) มันเป็นในสาระสำคัญกลับไม่ได้และทางเดินที่แตกต่างกันจะต้องใช้ในการทำแปลงกลับระหว่างgluconeogenesis สิ่งนี้ทำให้ปฏิกิริยาเป็นจุดควบคุมที่สำคัญ (ดูด้านล่าง) นี่เป็นขั้นตอนการ จำกัด อัตราด้วย
นอกจากนี้เหตุการณ์ฟอสโฟรีเลชันที่สองยังจำเป็นเพื่อให้สามารถสร้างกลุ่มที่มีประจุสองกลุ่ม (แทนที่จะเป็นเพียงกลุ่มเดียว) ในขั้นตอนต่อมาของไกลโคไลซิสเพื่อให้แน่ใจว่าจะป้องกันการแพร่กระจายของสารตั้งต้นออกจากเซลล์ได้อย่างอิสระ
ปฏิกิริยาเดียวกันนี้สามารถเร่งปฏิกิริยาได้โดยphosphofructokinase ที่ขึ้นกับ pyrophosphate ( PFPหรือPPi-PFK ) ซึ่งพบได้ในพืชส่วนใหญ่แบคทีเรียบางชนิด archea และ protists แต่ไม่ใช่ในสัตว์ เอนไซม์นี้ใช้ pyrophosphate (PPi) เป็นผู้บริจาคฟอสเฟตแทน ATP เป็นปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้เพิ่มความยืดหยุ่นของการเผาผลาญไกลโคไลติก [19]มีการระบุตัวแปรของเอนไซม์ PFK ที่ขึ้นอยู่กับ ADP ที่หายากในสายพันธุ์ Archaean [20]
ปัจจัยร่วม: Mg 2+
| ||||||||||||||||||||||||||
การทำลายโมเลกุลในปฏิกิริยาก่อนหน้านี้ช่วยให้วงแหวนเฮกโซสถูกแบ่งโดยอัลโดเลสเป็นน้ำตาลไตรโอสสองชนิด ได้แก่ไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟต (คีโตส) และไกลเซอราลดีไฮด์3 - ฟอสเฟต (แอลโดส) อัลโดเลสมีสองคลาส ได้แก่ คลาส I อัลโดเลสที่มีอยู่ในสัตว์และพืชและอัลโดเลสคลาส II มีอยู่ในเชื้อราและแบคทีเรีย ทั้งสองคลาสใช้กลไกที่แตกต่างกันในการแยกวงแหวนคีโตส
อิเล็กตรอนที่แยกออกจากกันในรอยแยกของพันธะคาร์บอน - คาร์บอนเชื่อมโยงกับกลุ่มแอลกอฮอล์ carbanion ที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้เสถียรโดยโครงสร้างของ carbanion เองผ่านการกระจายประจุเรโซแนนซ์และโดยการมีกลุ่มเทียมไอออนที่มีประจุไฟฟ้า
| ||||||||||||||||||||
Triosephosphate isomerase จะแปลงไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟตอย่างรวดเร็วด้วยglyceraldehyde 3-phosphate ( GADP ) ที่ดำเนินการต่อไปเป็นไกลโคไลซิส นี่เป็นข้อได้เปรียบเนื่องจากนำไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟตไปตามทางเดียวกับไกลเซอราลดีไฮด์ 3 - ฟอสเฟตทำให้การควบคุมง่ายขึ้น
ขั้นตอนการจ่ายเงิน
ครึ่งหลังของไกลโคไลซิสเป็นที่รู้จักกันในชื่อขั้นตอนการจ่ายออกโดยมีการเพิ่มขึ้นสุทธิของโมเลกุล ATP และ NADH ที่อุดมด้วยพลังงาน [2]เนื่องจากกลูโคสนำไปสู่น้ำตาลสามไตรโอสสองตัวในระยะเตรียมการปฏิกิริยาแต่ละปฏิกิริยาในระยะจ่ายจะเกิดขึ้นสองครั้งต่อโมเลกุลของกลูโคส ทำให้ได้ NADH 2 โมเลกุลและ 4 ATP โมเลกุลนำไปสู่การได้รับสุทธิ 2 โมเลกุล NADH และ 2 โมเลกุล ATP จากวิถีไกลโคไลติกต่อน้ำตาลกลูโคส
| ||||||||||||||||||||
กลุ่มก้นของน้ำตาล triose จะเหลี่ยมและฟอสเฟตนินทรีย์จะถูกเพิ่มให้กับพวกเขาไว้1,3-bisphosphoglycerate
ไฮโดรเจนถูกใช้เพื่อลดโมเลกุลสองตัวของNAD +ซึ่งเป็นตัวพาไฮโดรเจนเพื่อให้ NADH + H +สำหรับแต่ละไตรโอส
ความสมดุลของอะตอมไฮโดรเจนและความสมดุลของประจุจะถูกรักษาไว้เนื่องจากหมู่ฟอสเฟต (P i ) มีอยู่จริงในรูปของไฮโดรเจนฟอสเฟตแอนไอออน (HPO 4 2− ), [7]ซึ่งแยกตัวออกเพื่อให้มีไอออนH +พิเศษและให้สุทธิ ค่าใช้จ่าย -3 ทั้งสองด้าน
ที่นี่arsenate (AsO 4 3− ) ซึ่งเป็นไอออนที่คล้ายกับอนินทรีย์ฟอสเฟตอาจแทนที่ฟอสเฟตเป็นสารตั้งต้นในรูปแบบ 1-arseno-3-phosphoglycerate อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่เสถียรและพร้อมที่จะไฮโดรไลซ์เพื่อสร้าง3-phosphoglycerateซึ่งเป็นตัวกลางในขั้นตอนต่อไปของทางเดิน อันเป็นผลมาจากการข้ามขั้นตอนนี้โมเลกุลของ ATP ที่สร้างขึ้นจาก1-3 bisphosphoglycerateในปฏิกิริยาถัดไปจะไม่ถูกสร้างขึ้นแม้ว่าปฏิกิริยาจะดำเนินต่อไปก็ตาม เป็นผลให้อาร์ซีเนตเป็นตัวแยกของไกลโคไลซิส [21]
| ||||||||||||||||||||
ขั้นตอนนี้การถ่ายโอนเอนไซม์ของกลุ่มฟอสเฟตจาก1,3-bisphosphoglycerateเพื่อ ADP โดยไคเนส phosphoglycerateอดีตเอทีพีและ3-phosphoglycerate ในขั้นตอนนี้ไกลโคไลซิสถึงจุดคุ้มทุน: ใช้ ATP 2 โมเลกุลและสังเคราะห์โมเลกุลใหม่ 2 โมเลกุลแล้ว ขั้นตอนนี้หนึ่งในสองขั้นตอนฟอสโฟรีเลชันระดับพื้นผิวต้องใช้ ADP ดังนั้นเมื่อเซลล์มี ATP มาก (และ ADP น้อย) ปฏิกิริยานี้จะไม่เกิดขึ้น เนื่องจาก ATP จะสลายตัวค่อนข้างเร็วเมื่อไม่ได้รับการเผาผลาญจึงเป็นจุดควบคุมที่สำคัญในวิถีไกลโคไลติก
ADP มีอยู่จริงในชื่อ ADPMg -และ ATP เป็น ATPMg 2−ทำให้สมดุลของประจุที่ −5 ทั้งสองด้าน
ปัจจัยร่วม: Mg 2+
| ||||||||||||||||||||
mutase phosphoglycerate isomerises 3 phosphoglycerateเข้า2 phosphoglycerate
| ||||||||||||||||||||
enolaseแปลงต่อไป2 phosphoglycerateเพื่อphosphoenolpyruvate ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยากำจัดที่เกี่ยวข้องกับกลไกE1cB
ปัจจัย: 2 Mg 2+ไอออน "ตามรูปแบบ" หนึ่งตัวเพื่อประสานงานกับกลุ่มคาร์บอกซิเลตของสารตั้งต้นและไอออน "ตัวเร่งปฏิกิริยา" หนึ่งตัวที่มีส่วนร่วมในการคายน้ำ
| ||||||||||||||||||||
สุดท้ายphosphorylation ตั้งต้นระดับในขณะนี้รูปแบบโมเลกุลของไพรูและโมเลกุลของเอทีพีโดยวิธีการของเอนไซม์ไพรูไคเนส สิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นขั้นตอนการกำกับดูแลเพิ่มเติมคล้ายกับขั้นตอนของฟอสโฟกไลซิเรตไคเนส
ปัจจัยร่วม: Mg 2+
ตรรกะทางชีวเคมี
การมีอยู่ของกฎระเบียบมากกว่าหนึ่งจุดบ่งชี้ว่าตัวกลางระหว่างจุดเหล่านั้นเข้าและออกจากเส้นทางไกลโคไลซิสโดยกระบวนการอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นในขั้นตอนแรกที่มีการควบคุมเฮกโซไคเนสจะแปลงกลูโคสเป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟต แทนการอย่างต่อเนื่องผ่านทางเดิน glycolysis ที่กลางนี้สามารถแปลงเป็นโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคสที่จัดเก็บข้อมูลเช่นไกลโคเจนหรือแป้ง ปฏิกิริยาย้อนกลับการทำลายลงเช่นไกลโคเจนสร้างกลูโคส -6- ฟอสเฟตเป็นหลัก เกิดกลูโคสอิสระน้อยมากในปฏิกิริยา กลูโคส -6- ฟอสเฟตที่ผลิตได้สามารถเข้าสู่ไกลโคไลซิสได้หลังจากจุดควบคุมแรก
ในขั้นตอนที่มีการควบคุมขั้นที่สอง (ขั้นตอนที่สามของไกลโคไลซิส) phosphofructokinaseจะแปลงฟรุกโตส -6- ฟอสเฟตเป็นฟรุกโตส -1,6-bisphosphate ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็น glyceraldehyde-3-phosphate และ dihydroxyacetone phosphate ไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟตสามารถกำจัดออกจากไกลโคไลซิสได้โดยการเปลี่ยนเป็นกลีเซอรอล -3- ฟอสเฟตซึ่งสามารถใช้ในการสร้างไตรกลีเซอไรด์ได้ [22] ในทางกลับกันไตรกลีเซอไรด์สามารถแตกตัวเป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล ในทางกลับกันสามารถเปลี่ยนเป็น dihydroxyacetone phosphate ซึ่งสามารถเข้าสู่ glycolysis หลังจากจุดควบคุมที่สอง
การเปลี่ยนแปลงพลังงานฟรี
| สารประกอบ | ความเข้มข้น / mM |
|---|---|
| กลูโคส | 5.0 |
| กลูโคส -6- ฟอสเฟต | 0.083 |
| ฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต | 0.014 |
| ฟรุกโตส -1,6- บิสฟอสเฟต | 0.031 |
| ไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟต | 0.14 |
| ไกลเซอราลดีไฮด์ -3- ฟอสเฟต | 0.019 |
| 1,3-Bisphosphoglycerate | 0.001 |
| 2,3-Bisphosphoglycerate | 4.0 |
| 3-Phosphoglycerate | 0.12 |
| 2-Phosphoglycerate | 0.03 |
| ฟอสฟอรัส | 0.023 |
| ไพรูเวท | 0.051 |
| ATP | 1.85 |
| ADP | 0.14 |
| P ฉัน | 1.0 |
การเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานฟรีΔ Gสำหรับแต่ละขั้นตอนในทางเดิน glycolysis สามารถคำนวณโดยใช้Δ G = Δ G °' + RT LN Qที่Qเป็นเชาวน์ปฏิกิริยา สิ่งนี้ต้องการทราบความเข้มข้นของสารเมตาบอไลต์ ค่าทั้งหมดนี้มีให้สำหรับเม็ดเลือดแดงยกเว้นความเข้มข้นของ NAD +และ NADH อัตราส่วนของNAD +ต่อ NADHในไซโตพลาสซึมอยู่ที่ประมาณ 1,000 ซึ่งทำให้การออกซิเดชั่นของไกลเซอราลดีไฮด์ -3- ฟอสเฟต (ขั้นตอนที่ 6) ดีขึ้น
การใช้ความเข้มข้นที่วัดได้ของแต่ละขั้นตอนและการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระมาตรฐานสามารถคำนวณการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระที่แท้จริงได้ (การละเลยสิ่งนี้เป็นเรื่องปกติมาก - เดลต้า G ของการไฮโดรไลซิส ATP ในเซลล์ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระมาตรฐานของการย่อยสลาย ATP ที่อ้างถึงในตำราเรียน)
| ขั้นตอน | ปฏิกิริยา | Δ G ° '/ (กิโลจูล / โมล) | Δ G / (กิโลจูล / โมล) |
|---|---|---|---|
| 1 | กลูโคส + ATP 4− →กลูโคส -6- ฟอสเฟต2− + ADP 3− + H + | −16.7 | −34 |
| 2 | กลูโคส -6- ฟอสเฟต2− →ฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต2− | 1.67 | −2.9 |
| 3 | ฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต2− + ATP 4− →ฟรุกโตส -1,6- บิสฟอสเฟต4− + ADP 3− + H + | −14.2 | −19 |
| 4 | ฟรุกโตส-1,6- bisphosphate 4− → Dihydroxyacetone ฟอสเฟต2− + Glyceraldehyde-3-phosphate 2− | 23.9 | −0.23 |
| 5 | Dihydroxyacetone phosphate 2− → Glyceraldehyde-3-phosphate 2− | 7.56 | 2.4 |
| 6 | Glyceraldehyde-3-phosphate 2− + P i 2− + NAD + → 1,3-Bisphosphoglycerate 4− + NADH + H + | 6.30 | −1.29 |
| 7 | 1,3-Bisphosphoglycerate 4− + ADP 3− → 3-Phosphoglycerate 3− + ATP 4− | −18.9 | 0.09 |
| 8 | 3-Phosphoglycerate 3− → 2-Phosphoglycerate 3− | 4.4 | 0.83 |
| 9 | 2-Phosphoglycerate 3− → Phosphoenolpyruvate 3− + H 2 O | 1.8 | 1.1 |
| 10 | ฟอสโฟโนลไพรูเวต3− + ADP 3− + H + →ไพรูเวต- + ATP 4− | −31.7 | −23.0 |
จากการวัดความเข้มข้นทางสรีรวิทยาของสารในเม็ดเลือดแดงดูเหมือนว่าประมาณ 7 ขั้นตอนในไกลโคไลซิสจะอยู่ในภาวะสมดุลสำหรับเซลล์ประเภทนั้น สามขั้นตอน - คนที่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานเชิงลบที่มีขนาดใหญ่ - ไม่ได้อยู่ในภาวะสมดุลและจะเรียกว่ากลับไม่ได้ ; ขั้นตอนดังกล่าวมักเป็นไปตามข้อบังคับ
ขั้นตอนที่ 5 ในรูปแสดงอยู่ด้านหลังขั้นตอนอื่น ๆ เนื่องจากขั้นตอนนั้นเป็นปฏิกิริยาข้างเคียงที่สามารถลดหรือเพิ่มความเข้มข้นของไกลเซอราลดีไฮด์ -3- ฟอสเฟตระดับกลางได้ สารประกอบนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็นไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟตโดยเอนไซม์ไตรโอสฟอสเฟตไอโซเมอเรสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่สมบูรณ์แบบในตัวเร่งปฏิกิริยา อัตราของมันเร็วมากจนสามารถสันนิษฐานได้ว่าปฏิกิริยาอยู่ในสภาวะสมดุล ความจริงที่ว่าΔ Gไม่ใช่ศูนย์แสดงว่าไม่ทราบความเข้มข้นที่แท้จริงในเม็ดเลือดแดง
ระเบียบข้อบังคับ
เอนไซม์เป็นส่วนประกอบหลักที่ขับเคลื่อนเส้นทางการเผาผลาญดังนั้นการสำรวจกลไกการกำกับดูแลเกี่ยวกับเอนไซม์เหล่านี้จะทำให้เรามีข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการควบคุมที่มีผลต่อไกลโคไลซิส ขั้นตอนหลักในไกลโคไลซิสมีทั้งหมด 9 ขั้นตอนซึ่งขับเคลื่อนโดยเอนไซม์ 14 ชนิด [25]เอนไซม์สามารถปรับเปลี่ยนหรือได้รับผลกระทบโดยใช้กระบวนการกำกับดูแลหลัก 5 ขั้นตอนรวมถึงการดัดแปลงภายหลังการแปล (PTM)และการแปล
กลไกทางชีวภาพที่เอนไซม์ถูกควบคุม
1. Gene Expression
2. Allostery
3. Protein-protein interaction (PPI)
4. Post translational modified (PTM)
5. Localization
การควบคุมอินซูลินในสัตว์
ในสัตว์, กฎระเบียบของน้ำตาลกลูโคสในเลือดระดับโดยตับอ่อนร่วมกับตับเป็นส่วนสำคัญของสภาวะสมดุล เบต้าเซลล์ในตับอ่อนมีความไวต่อความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือด [26]ความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดที่เพิ่มขึ้นทำให้พวกมันปล่อยอินซูลินเข้าไปในเลือดซึ่งมีผลต่อตับโดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อไขมันและเซลล์กล้ามเนื้อด้วยทำให้เนื้อเยื่อเหล่านี้กำจัดกลูโคสออกจากเลือด เมื่อน้ำตาลในเลือดตกเบต้าเซลล์ของตับอ่อนจะหยุดการผลิตอินซูลิน แต่กระตุ้นให้เซลล์อัลฟ่าของตับอ่อนที่อยู่ใกล้เคียงปล่อยกลูคากอนเข้าสู่เลือดแทน [26]ในทางกลับกันสิ่งนี้ทำให้ตับปล่อยกลูโคสเข้าสู่เลือดโดยการสลายไกลโคเจนที่เก็บไว้และโดยวิธีกลูโคโนเจเนซิส หากระดับน้ำตาลในเลือดลดลงอย่างรวดเร็วหรือรุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซ็นเซอร์ตรวจวัดระดับน้ำตาลอื่น ๆ จะทำให้เกิดการปล่อยอะดรีนาลีนจากต่อมหมวกไตเข้าสู่กระแสเลือด สิ่งนี้มีการทำงานเช่นเดียวกับกลูคากอนในการเผาผลาญกลูโคส แต่ผลของมันจะเด่นชัดกว่า [26]ใน glucagon ตับและอะดรีนาลีนสาเหตุphosphorylationของคีย์ จำกัด อัตราเอนไซม์ของ glycolysis, การสังเคราะห์กรดไขมัน , การสังเคราะห์คอเลสเตอรอล , gluconeogenesis และ glycogenolysis อินซูลินมีผลตรงกันข้ามกับเอนไซม์เหล่านี้ [27] phosphorylation และ dephosphorylation ของเอนไซม์เหล่านี้ (ในที่สุดเพื่อตอบสนองต่อระดับกลูโคสในเลือด) เป็นลักษณะเด่นที่ทางเดินเหล่านี้ถูกควบคุมในตับไขมันและเซลล์กล้ามเนื้อ ดังนั้น phosphorylation ของphosphofructokinase จะยับยั้งการเกิดไกลโคไลซิสในขณะที่การลดฟอสฟอรัสผ่านการทำงานของอินซูลินจะกระตุ้นไกลโคไลซิส [27]
การควบคุมอัตราการ จำกัด เอนไซม์
สี่เอนไซม์กฎระเบียบมีhexokinase (หรือglucokinaseในตับ) phosphofructokinaseและไพรูไคเนส ฟลักซ์ผ่านทางเดิน glycolytic จะมีการปรับในการตอบสนองต่อสภาพทั้งภายในและภายนอกเซลล์ ปัจจัยภายในที่ควบคุมไกลโคไลซิสเป็นหลักเพื่อให้ATPในปริมาณที่เพียงพอกับความต้องการของเซลล์ ปัจจัยภายนอกทำหน้าที่หลักในตับ , เนื้อเยื่อไขมันและกล้ามเนื้อซึ่งสามารถลบปริมาณมากของน้ำตาลกลูโคสจากเลือดหลังอาหาร (จึงป้องกันน้ำตาลในเลือดสูงโดยการจัดเก็บน้ำตาลส่วนเกินเป็นไขมันหรือไกลโคเจนขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อ) ตับยังมีความสามารถในการปล่อยกลูโคสเข้าสู่กระแสเลือดระหว่างมื้ออาหารในระหว่างการอดอาหารและการออกกำลังกายจึงป้องกันภาวะน้ำตาลในเลือดโดยวิธีการของglycogenolysisและgluconeogenesis ปฏิกิริยาหลังเหล่านี้เกิดขึ้นพร้อมกับการหยุดของไกลโคไลซิสในตับ
ใน hexokinase บวกและglucokinaseกระทำเป็นอิสระจากผลกระทบของฮอร์โมนเป็นตัวควบคุมที่จุดเข้าของน้ำตาลกลูโคสเข้าสู่เซลล์ของเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน Hexokinase ตอบสนองต่อระดับกลูโคส -6- ฟอสเฟต (G6P) ในเซลล์หรือในกรณีของกลูโคไคเนสต่อระดับน้ำตาลในเลือดในเลือดเพื่อควบคุมทางเดินไกลโคไลติกภายในเซลล์ทั้งหมดในเนื้อเยื่อต่างๆ (ดูด้านล่าง ) [27]
เมื่อกลูโคสถูกเปลี่ยนเป็น G6P โดยเฮกโซคิเนสหรือกลูโคไคเนสก็สามารถเปลี่ยนเป็นกลูโคส -1 - ฟอสเฟต (G1P) เพื่อเปลี่ยนเป็นไกลโคเจนหรือเปลี่ยนเป็นไกลโคไลซิสเป็นไพรูเวตซึ่งเข้าสู่ไมโทคอนดริออนซึ่งจะถูกแปลงเป็นacetyl-CoAแล้วเข้าไปซิเตรต ซิเตรตส่วนเกินจะถูกส่งออกจากไมโทคอนดริออนกลับไปที่ไซโตซอลโดยที่ATP ซิเตรตไลเอสจะสร้างacetyl-CoAและoxaloacetate (OAA) จากนั้น acetyl-CoA จะใช้สำหรับการสังเคราะห์กรดไขมันและการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลซึ่งเป็นวิธีที่สำคัญสองวิธีในการใช้กลูโคสส่วนเกินเมื่อความเข้มข้นในเลือดสูง อัตราการ จำกัด เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาเหล่านี้จะทำหน้าที่เหล่านี้เมื่อได้รับการลดฟอสฟอรัสผ่านการทำงานของอินซูลินในเซลล์ตับ ระหว่างมื้ออาหารในระหว่างการอดอาหาร , การออกกำลังกายหรือภาวะน้ำตาลในเลือดและฮอร์โมนอะดรีนาลีนจะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด สิ่งนี้ทำให้ไกลโคเจนในตับถูกเปลี่ยนกลับไปเป็น G6P จากนั้นเปลี่ยนเป็นน้ำตาลกลูโคสโดยกลูโคส 6- ฟอสฟาเตสที่มีเอนไซม์เฉพาะตับและปล่อยออกสู่เลือด กลูคากอนและอะดรีนาลีนยังกระตุ้นการสร้างกลูโคโนเจเนซิสซึ่งครอบคลุมสารตั้งต้นที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรตเข้าสู่ G6P ซึ่งรวม G6P ที่ได้จากไกลโคเจนหรือทดแทนเมื่อเก็บไกลโคเจนในตับหมดลง สิ่งนี้มีความสำคัญต่อการทำงานของสมองเนื่องจากสมองใช้กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานภายใต้สภาวะส่วนใหญ่ [28]ฟอสโฟรีเลชันพร้อม ๆ กันของฟอสฟรุกรุคโทไคเนส แต่ยังไพรูเวตไคเนสในระดับหนึ่งป้องกันการเกิดไกลโคไลซิสในเวลาเดียวกับกลูโคโนเจเนซิสและไกลโคเจน
Hexokinase และ glucokinase
เซลล์ทั้งหมดมีเอนไซม์เฮกโซไคเนสซึ่งเร่งการเปลี่ยนกลูโคสที่เข้าสู่เซลล์เป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟต (G6P) เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์ไม่สามารถต้านทานต่อ G6P ได้เฮกโซไคเนสจึงทำหน้าที่ขนส่งกลูโคสเข้าสู่เซลล์ซึ่งจะไม่สามารถหลบหนีได้อีกต่อไป Hexokinase ถูกยับยั้งโดย G6P ระดับสูงในเซลล์ ดังนั้นอัตราการเข้ากลูโคสเข้าสู่เซลล์บางส่วนขึ้นอยู่กับว่า G6P สามารถกำจัดได้เร็วแค่ไหนโดยไกลโคไลซิสและโดยการสังเคราะห์ไกลโคเจน (ในเซลล์ที่เก็บไกลโคเจนคือตับและกล้ามเนื้อ) [27] [29]
Glucokinaseซึ่งแตกต่างจากhexokinaseไม่ถูกยับยั้งโดย G6P มันเกิดขึ้นในเซลล์ตับและจะฟอสโฟรีเลตเท่านั้นที่กลูโคสเข้าสู่เซลล์เพื่อสร้างกลูโคส -6- ฟอสเฟต (G6P) เมื่อกลูโคสในเลือดมีมาก นี่เป็นขั้นตอนแรกของวิถีไกลโคไลติกในตับดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มชั้นควบคุมเพิ่มเติมของวิถีไกลโคไลติกในอวัยวะนี้ [27]
ฟอสฮอฟรุคโตไคเนส
Phosphofructokinaseเป็นจุดควบคุมที่สำคัญในวิถีไกลโคไลติกเนื่องจากเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่ย้อนกลับไม่ได้และมีเอฟเฟกต์ allosteric ที่สำคัญAMPและฟรุกโตส 2,6-bisphosphate (F2,6BP)
Fructose 2,6-bisphosphate (F2,6BP) เป็นตัวกระตุ้นที่มีศักยภาพมากของ phosphofructokinase (PFK-1) ซึ่งสังเคราะห์เมื่อ F6P ถูก phosphorylated โดย phosphofructokinase ตัวที่สอง ( PFK2 ) ในตับเมื่อน้ำตาลในเลือดอยู่ในระดับต่ำและglucagonยกค่ายPFK2จะ phosphorylated โดยโปรตีนไคเนส ฟอสโฟรีเลชันจะปิดใช้งานPFK2และอีกโดเมนหนึ่งบนโปรตีนนี้จะทำงานเป็นฟรุกโตสบิสฟอสฟาเตส -2 ซึ่งจะแปลง F2,6BP กลับเป็น F6P ทั้งกลูคากอนและอะดรีนาลีนทำให้เกิดแคมป์ในตับสูง ผลของการลดระดับฟรุกโตส -2,6-bisphosphate ในตับคือการลดลงของกิจกรรมของฟอสฮอฟรุคโตไคเนสและการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของฟรุกโตส 1,6- บิสฟอสฟาเตสเพื่อให้กลูโคโนเจเนซิส (ในสาระสำคัญคือ "ไกลโคไลซิสย้อนกลับ") สิ่งนี้สอดคล้องกับบทบาทของตับในสถานการณ์เช่นนี้เนื่องจากการตอบสนองของตับต่อฮอร์โมนเหล่านี้คือการปล่อยน้ำตาลกลูโคสให้กับเลือด
ATPแข่งขันกับAMPสำหรับไซต์ allosteric effector บนเอนไซม์ PFK ความเข้มข้นของ ATP ในเซลล์สูงกว่า AMP มากโดยทั่วไปสูงกว่า 100 เท่า[30]แต่ความเข้มข้นของ ATP ไม่เปลี่ยนแปลงเกิน 10% ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาในขณะที่ ATP ลดลง 10% ส่งผลให้ 6- AMP ที่เพิ่มขึ้นเท่ากัน [31]ดังนั้นความเกี่ยวข้องของ ATP ในฐานะเอฟเฟกต์อัลโลสเตอริกจึงเป็นที่น่าสงสัย การเพิ่มขึ้นของ AMP เป็นผลมาจากการลดลงของประจุพลังงานในเซลล์
ซิเตรตยับยั้ง phosphofructokinase เมื่อทดสอบในหลอดทดลองโดยเพิ่มฤทธิ์ยับยั้ง ATP แต่ก็เป็นที่น่าสงสัยว่านี่คือผลกระทบที่มีความหมายในร่างกายเพราะซิเตรตในเซลล์ถูกนำมาใช้เป็นหลักสำหรับการแปลงacetyl-CoAสำหรับกรดไขมันและคอเลสเตอรอลสังเคราะห์
TIGARซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เหนี่ยวนำ p53 มีหน้าที่ควบคุมphosphofructokinaseและทำหน้าที่ป้องกันความเครียดออกซิเดชั่น [32] TIGAR เป็นเอนไซม์เดี่ยวที่มีฟังก์ชันคู่ที่ควบคุม F2,6BP มันสามารถทำงานเป็นฟอสฟาเทส (fructuose-2,6-bisphosphatase) ซึ่งจะแยกฟอสเฟตที่คาร์บอน -2 ทำให้เกิด F6P นอกจากนี้ยังสามารถทำงานเป็นไคเนส (PFK2) เพิ่มฟอสเฟตลงในคาร์บอน -2 ของ F6P ซึ่งสร้าง F2,6BP ในมนุษย์โปรตีน TIGAR ถูกเข้ารหัสโดยยีนC12orf5 เอนไซม์ TIGAR จะขัดขวางการลุกลามไปข้างหน้าของไกลโคไลซิสโดยการสร้างฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต (F6P) ซึ่งถูกไอโซเมอร์ไรซ์เป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟต (G6P) การสะสมของ G6P จะเปลี่ยนคาร์บอนเข้าสู่วิถีเพนโตสฟอสเฟต [33] [34]
ไพรูเวทไคเนส
เอนไซม์ไพรูเวทไคเนสเร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนสุดท้ายของไกลโคไลซิสซึ่งไพรูเวตและเอทีพีเกิดขึ้น ไคเนสไพรูกระตุ้นการโอนที่กลุ่มฟอสเฟตจากphosphoenolpyruvate (PEP) เพื่อADPยอมหนึ่งโมเลกุลของไพรูและหนึ่งโมเลกุลของเอทีพี
ตับไพรูไคเนสจะถูกควบคุมโดยอ้อมโดยอะดรีนาลีนและglucagonผ่านโปรตีนไคเนส โปรตีนไคเนสฟอสโฟรีเลตนี้จะทำให้ตับไพรูเวทไคเนสปิดการใช้งาน กล้ามเนื้อไพรูเวทไคเนสไม่ถูกยับยั้งโดยการกระตุ้นอะดรีนาลีนของโปรตีนไคเนส A. กลูคากอนส่งสัญญาณการอดอาหาร (ไม่มีกลูโคส) ดังนั้นไกลโคไลซิสจึงถูกยับยั้งในตับ แต่ไม่ได้รับผลกระทบต่อกล้ามเนื้อเมื่ออดอาหาร การเพิ่มขึ้นของน้ำตาลในเลือดนำไปสู่การหลั่งอินซูลินซึ่งกระตุ้นให้เกิด phosphoprotein phosphatase I ซึ่งนำไปสู่การลดลงของฟอสฟอรัสและกระตุ้นการทำงานของไพรูเวทไคเนส ควบคุมเหล่านี้ป้องกันไม่ให้ไพรูไคเนสจากการถูกใช้งานในเวลาเดียวกันเป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ ( คาร์บอกซิไพรูและcarboxykinase phosphoenolpyruvate ) ป้องกันวงจรไร้ประโยชน์
กระบวนการโพสต์ไกลโคไลซิส
กระบวนการโดยรวมของไกลโคไลซิสคือ:
- กลูโคส + 2 NAD + + 2 ADP + 2 P i → 2 ไพรูเวท + 2 NADH + 2 H + + 2 ATP
ถ้าไกลโคไลซิสยังคงดำเนินต่อไปอย่างไม่มีกำหนด NAD + ทั้งหมดจะถูกใช้จนหมดและไกลโคไลซิสจะหยุดลง เพื่อให้ไกลโคไลซิสดำเนินต่อไปสิ่งมีชีวิตต้องสามารถออกซิไดซ์ NADH กลับไปเป็น NAD +ได้ วิธีการดำเนินการนี้ขึ้นอยู่กับตัวรับอิเล็กตรอนภายนอกที่มีอยู่
การสร้าง NAD + แบบไม่เป็นพิษ[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]
วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือให้ไพรูเวททำปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ในกระบวนการนี้ไพรูเวตจะถูกเปลี่ยนเป็นแลคเตท ( คอนจูเกตเบสของกรดแลคติก) ในกระบวนการที่เรียกว่าการหมักกรดแลคติก :
- Pyruvate + NADH + H + →แลคเตท + NAD +
กระบวนการนี้เกิดขึ้นในแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการทำโยเกิร์ต (กรดแลคติกทำให้นมเปรี้ยว) กระบวนการนี้ยังเกิดขึ้นในสัตว์ที่อยู่ภายใต้สภาวะขาดออกซิเจน (หรือไม่ใช้ออกซิเจนบางส่วน) เช่นในกล้ามเนื้อที่ทำงานมากเกินไปซึ่งขาดออกซิเจน ในหลาย ๆ เนื้อเยื่อนี่เป็นทางเลือกสุดท้ายของเซลล์สำหรับพลังงาน เนื้อเยื่อสัตว์ส่วนใหญ่ไม่สามารถทนต่อสภาวะไร้ออกซิเจนได้เป็นระยะเวลานาน
สิ่งมีชีวิตบางอย่างเช่นยีสต์แปลง NADH กลับไป NAD +ในกระบวนการที่เรียกว่าการหมักเอทานอล ในกระบวนการนี้ไพรูเวตจะถูกเปลี่ยนเป็นอะซิทัลดีไฮด์และคาร์บอนไดออกไซด์ก่อนแล้วจึงเปลี่ยนเป็นเอทานอล
การหมักกรดแลคติกและการหมักเอทานอลสามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน การหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนนี้ช่วยให้สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจำนวนมากใช้ไกลโคไลซิสเป็นแหล่งพลังงานเดียว
การสร้าง NAD + แบบ Anoxic เป็นเพียงวิธีการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพในระหว่างการออกกำลังกายระยะสั้นและเข้มข้นในสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นระยะเวลาตั้งแต่ 10 วินาทีถึง 2 นาทีในระหว่างที่มนุษย์พยายามอย่างเต็มที่ (ที่ความเข้มข้นของการออกกำลังกายลดลงจะสามารถรักษากิจกรรมของกล้ามเนื้อในสัตว์ดำน้ำเช่นแมวน้ำปลาวาฬและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ ในน้ำได้นานขึ้นมาก) ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ NAD +จะเติมเต็มโดย NADH บริจาคอิเล็กตรอนให้ไพรูเวตเพื่อสร้างแลคเตท . สิ่งนี้ก่อให้เกิดโมเลกุล ATP 2 โมเลกุลต่อโมเลกุลของกลูโคสหรือประมาณ 5% ของศักยภาพพลังงานของกลูโคส (38 ATP โมเลกุลในแบคทีเรีย) แต่ความเร็วที่ ATP ผลิตในลักษณะนี้ประมาณ 100 เท่าของฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชัน pH ในไซโทพลาสซึมจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อไฮโดรเจนไอออนสะสมในกล้ามเนื้อและในที่สุดก็ไปยับยั้งเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับไกลโคไลซิส
ความรู้สึกแสบร้อนของกล้ามเนื้อในระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนักอาจเกิดจากการปลดปล่อยไฮโดรเจนไอออนในระหว่างการเปลี่ยนเป็นการหมักกลูโคสจากการออกซิเดชั่นของกลูโคสไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเมื่อการเผาผลาญแบบแอโรบิคไม่สามารถรองรับความต้องการพลังงานของกล้ามเนื้อได้ ไอออนของไฮโดรเจนเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของกรดแลคติก ร่างกายจะกลับไปใช้วิธีการผลิต ATP ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า แต่เร็วกว่านี้ภายใต้สภาวะออกซิเจนต่ำ นี่เป็นวิธีการหลักในการผลิตพลังงานในสิ่งมีชีวิตก่อนหน้านี้ก่อนที่ออกซิเจนจะถึงระดับความเข้มข้นสูงในชั้นบรรยากาศระหว่าง 2000 ถึง 2500 ล้านปีที่แล้วและด้วยเหตุนี้จะแสดงถึงรูปแบบการผลิตพลังงานที่เก่าแก่กว่าการเติม NAD +ในแบบแอโรบิคเซลล์.
ตับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะกำจัดแลคเตตส่วนเกินนี้โดยเปลี่ยนกลับเป็นไพรูเวตภายใต้สภาวะแอโรบิค ดูวงจร Cori
การหมักไพรูเวตกับแลคเตทบางครั้งเรียกอีกอย่างว่า "ไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน" อย่างไรก็ตามไกลโคไลซิสจะจบลงด้วยการผลิตไพรูเวตไม่ว่าจะมีหรือไม่มีออกซิเจนก็ตาม
ในสองตัวอย่างข้างต้นของการหมัก NADH จะถูกออกซิไดซ์โดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนสองตัวไปยังไพรูเวต อย่างไรก็ตามแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนใช้สารประกอบหลายชนิดเป็นตัวรับอิเล็กตรอนแบบเทอร์มินัลในการหายใจของเซลล์ : สารประกอบไนโตรเจนเช่นไนเตรตและไนไตรต์ สารประกอบกำมะถันเช่นซัลเฟตซัลไฟต์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และธาตุกำมะถัน คาร์บอนไดออกไซด์; สารประกอบเหล็ก สารประกอบแมงกานีส สารประกอบโคบอลต์ และสารประกอบยูเรเนียม
การสร้างใหม่แบบแอโรบิคของ NAD +และการกำจัดไพรูเวต
ในสิ่งมีชีวิตประเภทแอโรบิคมีการพัฒนากลไกที่ซับซ้อนเพื่อใช้ออกซิเจนในอากาศเป็นตัวรับอิเล็กตรอนขั้นสุดท้าย
- ประการแรกNADH + H + ที่สร้างโดย glycolysis จะต้องถูกถ่ายโอนไปยัง mitochondrion เพื่อถูกออกซิไดซ์และด้วยเหตุนี้การสร้าง NAD + ใหม่ที่จำเป็นสำหรับการทำให้ไกลโคไลซิสต่อไป อย่างไรก็ตามเยื่อไมโทคอนเดรียด้านในไม่สามารถผ่าน NADH และ NAD +ได้ [35] การใช้งานจึงใช้ "กระสวย" สองอันเพื่อขนส่งอิเล็กตรอนจาก NADH ข้ามเยื่อไมโทคอนเดรีย พวกเขาเป็นรถรับส่ง malate-aspartateและรถรับส่งกลีเซอรอลฟอสเฟต ในอดีตอิเล็กตรอนจาก NADH ได้โอนไปยัง cytosolic oxaloacetateไปยังแบบฟอร์มmalate จากนั้นมาเลตจะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อไมโทคอนเดรียด้านในไปยังเมทริกซ์ไมโทคอนเดรียซึ่งจะถูกทำให้เกิดออกซิเจนอีกครั้งโดย NAD +สร้าง oxaloacetate ภายในไมโทคอนเดรียและ NADH จากนั้น oxaloacetate จะถูกหมุนเวียนกลับไปเป็น cytosol โดยการเปลี่ยนเป็น aspartate ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายออกจาก mitochondrion ได้อย่างง่ายดาย ในกลีเซอรอลฟอสเฟตกระสวยอิเล็กตรอนจาก cytosolic NADH จะถูกถ่ายโอนไปยังdihydroxyacetoneเพื่อสร้างกลีเซอรอล -3- ฟอสเฟตซึ่งจะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อไมโทคอนเดรียด้านนอกได้อย่างง่ายดาย กลีเซอรอล-3-ฟอสเฟตเป็น reoxidized แล้ว dihydroxyacetone บริจาคอิเล็กตรอนในการFADแทน NAD + [35]ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่เยื่อไมโทคอนเดรียชั้นในทำให้ FADH 2บริจาคอิเล็กตรอนโดยตรงให้กับโคเอนไซม์คิว ( ubiquinone ) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนซึ่งในที่สุดจะถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังโมเลกุลออกซิเจน (O 2 ) พร้อมกับการก่อตัว น้ำและปล่อยพลังงานในที่สุดก็ถูกจับในรูปแบบของเอทีพี
- glycolytic สิ้นผลิตภัณฑ์ไพรู (บวก NAD + ) จะถูกแปลงเป็นacetyl-CoA , CO 2และ NADH + H +ภายในmitochondriaในกระบวนการที่เรียกว่าdecarboxylation ไพรู
- acetyl-CoA ที่ได้จะเข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริก (หรือ Krebs Cycle) โดยที่กลุ่ม acetyl ของ acetyl-CoA จะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์โดยปฏิกิริยา decarboxylation สองครั้งพร้อมกับการก่อตัวของ NADH + H +ภายในไมโทคอนเดรีย
- ภายในไมโทคอนเดรีย NADH + H +ถูกออกซิไดซ์เป็น NAD +โดยห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนโดยใช้ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้ายเพื่อสร้างน้ำ พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการนี้จะถูกใช้เพื่อสร้างไฮโดรเจนไอออน (หรือโปรตอน) ไล่ระดับบนเยื่อชั้นในของไมโทคอนดรีออน
- สุดท้ายโปรตอนลาดที่ใช้ในการผลิตประมาณ 2.5 เอทีพีทุก NADH + H +ออกซิไดซ์ในกระบวนการที่เรียกว่าฟอสโฟออกซิเดชัน [35]
การเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตเป็นกรดไขมันและคอเลสเตอรอล
ไพรูที่ผลิตโดย glycolysis เป็นตัวกลางสำคัญในการแปลงคาร์โบไฮเดรตลงในกรดไขมันและคอเลสเตอรอล [36]สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการแปลงไพรูเวตเป็นอะซิทิล - โคเอในไมโทคอนดรีออน อย่างไรก็ตาม acetyl CoA นี้จำเป็นต้องถูกขนส่งไปยัง cytosol ซึ่งการสังเคราะห์กรดไขมันและคอเลสเตอรอลเกิดขึ้น สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้โดยตรง เพื่อให้ได้ cytosolic acetyl-CoA ซิเตรต (ผลิตโดยการควบแน่นของ acetyl CoA กับoxaloacetate ) จะถูกลบออกจากวัฏจักรของกรดซิตริกและส่งผ่านเยื่อไมโทคอนเดรียด้านในไปยังไซโทซอล [36]มันถูกแยกโดยATP citrate lyaseเป็น acetyl-CoA และ oxaloacetate oxaloacetate จะถูกส่งกลับไปยัง mitochondrion เป็น malate (จากนั้นกลับไปที่ oxaloacetate เพื่อถ่ายโอน acetyl-CoA ออกจาก mitochondrion มากขึ้น) cytosolic acetyl-CoA สามารถ carboxylated โดยacetyl-CoA carboxylaseให้เป็นmalonyl CoAซึ่งเป็นขั้นตอนแรกที่มุ่งมั่นในการสังเคราะห์กรดไขมันหรือสามารถใช้ร่วมกับacetoacetyl-CoAเพื่อสร้าง 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA ( HMG -CoA ) ซึ่งเป็นอัตราการ จำกัด การขั้นตอนการควบคุมการสังเคราะห์คอเลสเตอรอล [37]คอเลสเตอรอลสามารถใช้เป็นคือเป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์หรือมันสามารถใช้ในการสังเคราะห์ฮอร์โมนเตียรอยด์ , เกลือน้ำดีและวิตามินดี [29] [36] [37]
การเปลี่ยนไพรูเวตเป็น oxaloacetate สำหรับวัฏจักรกรดซิตริก
โมเลกุลของไพรูเวตที่ผลิตโดยไกลโคไลซิสจะถูกลำเลียงผ่านเยื่อไมโทคอนเดรียด้านในและเข้าสู่เมทริกซ์ซึ่งสามารถถูกออกซิไดซ์และรวมกับโคเอนไซม์ Aเพื่อสร้าง CO 2 , acetyl-CoA และ NADH [29]หรือสามารถเป็นcarboxylated ( โดยคาร์บอกซิไพรู ) ในรูปแบบoxaloacetate ปฏิกิริยาหลังนี้ "เติม" ปริมาณของ oxaloacetate ในวัฏจักรกรดซิตริกดังนั้นจึงเป็นปฏิกิริยา anaplerotic (จากภาษากรีกแปลว่า "เติมเต็ม") เพิ่มความสามารถของวงจรในการเผาผลาญ acetyl-CoA เมื่อเนื้อเยื่อต้องการพลังงาน ( เช่นในหัวใจและกล้ามเนื้อโครงร่าง ) จะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันตามกิจกรรม [38]ในวัฏจักรของกรดซิตริกตัวกลางทั้งหมด (เช่นซิเตรตไอโซซิเตรตอัลฟาคีโตกลูตาเรตซัคซิเนตฟูมาเรต malate และ oxaloacetate) จะถูกสร้างใหม่ในแต่ละรอบของวัฏจักร การเพิ่มตัวกลางเหล่านี้ให้มากขึ้นในไมโทคอนดรีออนจึงหมายความว่าจำนวนที่เพิ่มขึ้นนั้นจะถูกเก็บไว้ภายในวงจรโดยการเพิ่มตัวกลางอื่น ๆ ทั้งหมดเมื่อถูกแปลงเป็นอีกตัวกลางหนึ่ง ดังนั้นการเพิ่ม oxaloacetate จะช่วยเพิ่มปริมาณตัวกลางของกรดซิตริกทั้งหมดได้อย่างมากซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถของวงจรในการเผาผลาญ acetyl CoA เปลี่ยนส่วนประกอบของอะซิเตตเป็น CO 2และน้ำโดยปล่อยพลังงานเพียงพอที่จะสร้าง 11 ATPและ 1 GTPโมเลกุล สำหรับโมเลกุลเพิ่มเติมของ acetyl CoA แต่ละโมเลกุลที่รวมกับ oxaloacetate ในวัฏจักร [38]
ในการกำจัด oxaloacetate ออกจากวงจรซิตริกแบบ cataplerotically malateสามารถเคลื่อนย้ายจาก mitochondrion เข้าสู่ไซโทพลาสซึมซึ่งจะลดปริมาณ oxaloacetate ที่สามารถสร้างใหม่ได้ [38]นอกจากนี้ตัวกลางกรดซิตริกจะถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่องในรูปแบบที่หลากหลายของสารเช่นพิวรีนที่ pyrimidines และ porphyrins [38]
ตัวกลางสำหรับเส้นทางอื่น ๆ
บทความนี้มุ่งเน้นไปที่บทบาทในการเร่งปฏิกิริยาของไกลโคไลซิสเกี่ยวกับการแปลงพลังงานเคมีที่มีศักยภาพเป็นพลังงานเคมีที่ใช้งานได้ในระหว่างการออกซิเดชั่นของกลูโคสเป็นไพรูเวท เมตาบอไลต์จำนวนมากในวิถีไกลโคไลติกยังถูกใช้โดยวิถีอะนาโบลิกและด้วยเหตุนี้การไหลผ่านทางเดินจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาปริมาณโครงกระดูกคาร์บอนสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ
เส้นทางการเผาผลาญต่อไปนี้ล้วนขึ้นอยู่กับไกลโคไลซิสเป็นแหล่งของเมตาบอไลต์: และอื่น ๆ อีกมากมาย
- pentose ฟอสเฟตทางเดินซึ่งเริ่มต้นด้วยการไฮโดรจีเนของกลูโคส -6- ฟอสเฟตแรกกลางที่จะผลิตโดย glycolysis ผลิตน้ำตาล pentose ต่างๆและNADPHสำหรับการสังเคราะห์ของกรดไขมันและคอเลสเตอรอล
- การสังเคราะห์ไกลโคเจนยังเริ่มต้นด้วยกลูโคส -6- ฟอสเฟตที่จุดเริ่มต้นของวิถีไกลโคไลติก
- กลีเซอรีนสำหรับการก่อตัวของไตรกลีเซอไรด์และphospholipids , ผลิตจาก glycolytic กลางglyceraldehyde-3-ฟอสเฟต
- วิถีโพสต์ไกลโคไลติกต่างๆ:
- การสังเคราะห์กรดไขมัน
- การสังเคราะห์คอเลสเตอรอล
- ซิตริกกรดวงจรซึ่งนำไปสู่การเปิดไปที่:
- การสังเคราะห์กรดอะมิโน
- การสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์
- การสังเคราะห์ Tetrapyrrole
แม้ว่าgluconeogenesisและส่วนแบ่ง glycolysis ตัวกลางหลายคนที่ไม่ได้เป็นหน้าที่สาขาหรือสาขาอื่น ๆ มีขั้นตอนการกำกับดูแลสองขั้นตอนในทั้งสองเส้นทางซึ่งเมื่อใช้งานในเส้นทางหนึ่งจะไม่ทำงานโดยอัตโนมัติในอีกเส้นทางหนึ่ง กระบวนการทั้งสองจึงไม่สามารถทำงานพร้อมกันได้ [39]อันที่จริงถ้าปฏิกิริยาทั้งสองชุดมีการใช้งานสูงในเวลาเดียวกันผลลัพธ์ที่ได้คือการไฮโดรไลซิสของพันธะฟอสเฟตพลังงานสูงสี่พันธะ (ATP สองตัวและ GTP สองตัว) ต่อหนึ่งรอบปฏิกิริยา [39]
NAD +เป็นตัวออกซิไดซ์ในไกลโคไลซิสเนื่องจากอยู่ในปฏิกิริยาการเผาผลาญพลังงานอื่น ๆ ส่วนใหญ่ (เช่นเบต้า - ออกซิเดชั่นของกรดไขมันและในระหว่างวัฏจักรกรดซิตริก ) NADH ที่ผลิตขึ้นนี้ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยัง O 2เพื่อผลิตน้ำในที่สุดหรือเมื่อไม่มี O 2ให้ผลิตสารประกอบเช่นแลคเตทหรือเอทานอล (ดูการสร้าง NAD + แบบ Anoxicด้านบน) NADH จะไม่ค่อยใช้สำหรับกระบวนการสังเคราะห์ทึ่งยกเว้นเป็นgluconeogenesis ในระหว่างกรดไขมันและการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลตัวแทนลดเป็นNADPH ความแตกต่างนี้เป็นตัวอย่างหลักการทั่วไปที่ NADPH ถูกใช้ในระหว่างปฏิกิริยาการสังเคราะห์ทางชีวภาพในขณะที่ NADH ถูกสร้างขึ้นในปฏิกิริยาที่ให้พลังงาน [39]แหล่งที่มาของ NADPH คือสองเท่า เมื่อmalateเป็น decarboxylated oxidatively โดย“NADP + -linked malic เอนไซม์" ไพรู , CO 2และ NADPH จะเกิดขึ้น. NADPH นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นจากวิถีเพนโตสฟอสเฟตซึ่งจะแปลงน้ำตาลกลูโคสเข้าน้ำตาลซึ่งสามารถนำมาใช้ในการสังเคราะห์ของนิวคลีโอและกรดนิวคลีอิก , หรือสามารถ catabolized เป็นไพรูเวท[39]
Glycolysis ในโรค
วัณโรค
การตรวจสอบล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการติดเชื้อMycobacterium tuberculosis แบบเรื้อรังส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของไกลโคไลซิสปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของไกลโคไลติก การเปลี่ยนแปลงของไกลโคไลติกถูกทำเครื่องหมายด้วยการดูดซึมกลูโคสที่เพิ่มขึ้นการบริโภคน้ำตาลกลูโคสที่เพิ่มขึ้นและการผลิตแลคเตท การติดเชื้อMycobacterium tuberculosisเรื้อรังในปอดหรือการติดเชื้อMycobacterium.bovisจากภายนอกทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของไกลโคไลติก [40]
โรคเบาหวาน
การดูดซึมกลูโคสในเซลล์เกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณอินซูลินและต่อมากลูโคสจะถูกย่อยสลายด้วยไกลโคไลซิสทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดลดลง อย่างไรก็ตามระดับอินซูลินที่ต่ำที่พบในโรคเบาหวานส่งผลให้เกิดภาวะน้ำตาลในเลือดสูงซึ่งระดับน้ำตาลในเลือดสูงขึ้นและเซลล์รับน้ำตาลกลูโคสไม่ถูกต้อง เซลล์ตับต่อไปมีส่วนร่วมกับน้ำตาลในเลือดสูงนี้ผ่านgluconeogenesis Glycolysis ใน hepatocytes ควบคุมการผลิตกลูโคสในตับและเมื่อตับผลิตน้ำตาลมากเกินไปโดยที่ร่างกายไม่ได้ถูกทำลายลงจะทำให้เกิดภาวะน้ำตาลในเลือดสูง [41]
โรคทางพันธุกรรม
การกลายพันธุ์ของไกลโคไลติกโดยทั่วไปมักเกิดขึ้นได้ยากเนื่องจากความสำคัญของวิถีการเผาผลาญซึ่งหมายความว่าการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ส่งผลให้เซลล์ไม่สามารถหายใจได้ดังนั้นจึงทำให้เซลล์ตายในระยะเริ่มแรก อย่างไรก็ตามการกลายพันธุ์บางอย่างจะเห็นได้จากตัวอย่างที่น่าสังเกตอย่างหนึ่งคือการขาด Pyruvate kinaseซึ่งนำไปสู่ภาวะโลหิตจางจากเม็ดเลือดแดงเรื้อรัง
โรคมะเร็ง
เซลล์มะเร็งร้ายจะทำการไกลโคไลซิสในอัตราที่เร็วกว่าเนื้อเยื่อที่ไม่เป็นมะเร็งถึงสิบเท่า [42]ในระหว่างการกำเนิดของพวกเขาการสนับสนุนของเส้นเลือดฝอยที่ จำกัด มักส่งผลให้เกิดภาวะขาดออกซิเจน (ปริมาณ O2 ลดลง) ภายในเซลล์เนื้องอก ดังนั้นเซลล์เหล่านี้จึงอาศัยกระบวนการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่นไกลโคไลซิสสำหรับ ATP (อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต) เซลล์เนื้องอกบางชนิดแสดงเอนไซม์ไกลโคไลติกที่เฉพาะเจาะจงมากเกินไปซึ่งส่งผลให้อัตราการเกิดไกลโคไลซิสสูงขึ้น [43]เอนไซม์เหล่านี้มักจะเป็นไอโซเอ็นไซม์ซึ่งเป็นเอนไซม์ไกลโคไลซิสแบบดั้งเดิมที่มีความไวต่อการยับยั้งการตอบสนองแบบเดิม ๆ แตกต่างกันไป การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมไกลโคไลติกในท้ายที่สุดจะต่อต้านผลกระทบของภาวะขาดออกซิเจนโดยการสร้าง ATP ที่เพียงพอจากทางเดินแบบไม่ใช้ออกซิเจนนี้ [44]ปรากฏการณ์นี้เป็นครั้งแรกในปี 1930 โดยอ็อตโตวอร์เบิร์กและเป็นที่เรียกว่าผลวอร์เบิร์ก Warburg สมมติฐานอ้างว่าโรคมะเร็งเป็นสาเหตุหลักจาก dysfunctionality ในการเผาผลาญยลมากกว่าเพราะการเจริญเติบโตของเซลล์ที่ไม่สามารถควบคุมได้ มีหลายทฤษฎีที่ได้รับการพัฒนาขั้นสูงเพื่ออธิบายผลของ Warburg หนึ่งในทฤษฎีดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของไกลโคไลซิสเป็นกระบวนการป้องกันตามปกติของร่างกายและการเปลี่ยนแปลงของมะเร็งอาจเกิดจากการเผาผลาญพลังงานเป็นหลัก [45]
อัตรา glycolysis สูงนี้มีการใช้งานที่สำคัญทางการแพทย์เช่นแอโรบิก glycolysis สูงโดยเนื้องอกมะเร็งถูกนำมาใช้ทางการแพทย์เพื่อการวินิจฉัยและการตอบสนองต่อการรักษาจอภาพของการเกิดโรคมะเร็งโดยการถ่ายภาพการดูดซึมของ2- 18 F-2-deoxyglucose (FDG) (กกัมมันตรังสี hexokinase ปรับเปลี่ยนพื้นผิว ) ด้วยการตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) [46] [47]
มีงานวิจัยอย่างต่อเนื่องที่ส่งผลต่อการเผาผลาญของไมโตคอนเดรียและรักษามะเร็งโดยการลดไกลโคไลซิสและทำให้เซลล์มะเร็งอดอาหารด้วยวิธีการใหม่ ๆ มากมายรวมถึงอาหารคีโตเจนิก [48] [49] [50]
แผนที่ทางเดินแบบโต้ตอบ
แผนภาพด้านล่างแสดงชื่อโปรตีนของมนุษย์ ชื่อในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อาจแตกต่างกันและจำนวนของไอโซไซม์ (เช่น HK1, HK2, ... ) ก็น่าจะแตกต่างกันเช่นกัน
คลิกที่ยีนโปรตีนและสารเมตาบอไลต์ด้านล่างเพื่อเชื่อมโยงไปยังบทความที่เกี่ยวข้อง [§ 1]
- ^ แผนที่ทางเดินโต้ตอบสามารถแก้ไขได้ที่ WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534"
ระบบการตั้งชื่อทางเลือก
สารบางตัวในไกลโคไลซิสมีชื่ออื่นและระบบการตั้งชื่อ ในส่วนนี้เป็นเพราะบางส่วนของพวกเขาเป็นเรื่องธรรมดาที่จะสูตรอื่น ๆ เช่นคาลวินวงจร
| บทความนี้ | ทางเลือก | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | กลูโคส | Glc | เดกซ์โทรส | |
| 2 | กลูโคส -6- ฟอสเฟต | G6P | ||
| 3 | ฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต | F6P | ||
| 4 | ฟรุกโตส -1,6- บิสฟอสเฟต | F1,6BP | ฟรุกโตส 1,6- ไดฟอสเฟต | FBP; FDP; F1,6DP |
| 5 | ไดไฮดรอกซีอะซิโตนฟอสเฟต | DHAP | กลีเซอโรนฟอสเฟต | |
| 6 | ไกลเซอราลดีไฮด์ -3- ฟอสเฟต | GADP | 3-Phosphoglyceraldehyde | PGAL; G3P; แกลป; ช่องว่าง; TP |
| 7 | 1,3-Bisphosphoglycerate | 1,3BPG | Glycerate-1,3-bisphosphate, glycerate-1,3-diphosphate, 1,3-diphosphoglycerate | PGAP; BPG; DPG |
| 8 | 3-Phosphoglycerate | 3PG | ไกลเซเรต -3- ฟอสเฟต | พีจีเอ; จีพี |
| 9 | 2-Phosphoglycerate | 2PG | ไกลเซเรต -2- ฟอสเฟต | |
| 10 | ฟอสฟอรัส | PEP | ||
| 11 | ไพรูเวท | Pyr | กรดไพรูวิก | |
โครงสร้างของส่วนประกอบไกลโคไลซิสในการคาดการณ์ฟิสเชอร์และแบบจำลองหลายเหลี่ยม
ตัวกลางของไกลโคไลซิสที่ปรากฎในการคาดการณ์ของฟิสเชอร์แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีทีละขั้นตอน ภาพดังกล่าวสามารถเปรียบเทียบได้กับการแสดงโมเดลหลายเหลี่ยม [51]การเปรียบเทียบการคาดการณ์ของฟิสเชอร์และแบบจำลองโพลิโกนัลอีกแบบในการไกลโคไลซิสแสดงอยู่ในวิดีโอ [52]ภาพเคลื่อนไหวของวิดีโอในช่องเดียวกันใน Youtube สามารถมองเห็นได้สำหรับเส้นทางการเผาผลาญอื่น (Krebs Cycle) และการเป็นตัวแทนและการใช้รูปแบบหลายเหลี่ยมในเคมีอินทรีย์[53]
ดูสิ่งนี้ด้วย
- แคแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต
- วงจรกรดซิตริก
- วงจร Cori
- การหมัก (ชีวเคมี)
- กลูโคโนเจเนซิส
- การสั่นของ Glycolytic
- วิถีเพนโตสฟอสเฟต
- ไพรูเวทดีคาร์บอกซิเลชัน
- ไตรโอสไคเนส
อ้างอิง
- ^ อัลฟารุก, คาลิดโอ.; เวอร์ดูซโก, ดาเนียล; Rauch, ไซริล; มุดดาธีร์, อับเดลคอลิก; Bashir, Adil HH; เอลฮัสซันกามาลโอ; อิบราฮิม Muntaser E.; โอโรซโก, จูเลียนเดวิดโปโล; คาร์โดเน่, โรซ่าแองเจลา; Reshkin สเตฟานเจ.; Harguindey, Salvador (18 ธันวาคม 2014). "Glycolysis, การเผาผลาญอาหารเนื้องอกเจริญเติบโตของมะเร็งและการเผยแพร่. ใหม่ค่า pH ตามมุมมอง etiopathogenic และวิธีการรักษาจะเป็นคำถามที่มะเร็งเก่า" มะเร็งวิทยา . 1 (12): 777–802 ดอย : 10.18632 / oncoscience.109 . PMC 4303887 PMID 25621294 .
- ^ a b c d Glycolysis - ภาพเคลื่อนไหวและหมายเหตุ
- ^ Bailey, Regina "10 ขั้นตอนของ Glycolysis" .
- ^ โรมาโน, AH; คอนเวย์, T (1996). “ วิวัฒนาการของวิถีการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต”. Res Microbiol . 147 (6–7): 448–55. ดอย : 10.1016 / 0923-2508 (96) 83998-2 . PMID 9084754
- ^ เคลเลอร์; Ralser; Turchyn (เม.ย. 2014). "Non-เอนไซม์ glycolysis และ pentose ฟอสเฟตเดินเหมือนปฏิกิริยาในมหาสมุทรประวัติศาสตร์ที่น่าเชื่อถือ" Mol Biol 10 (4): 725. ดอย : 10.1002 / msb.20145228 . PMC 4023395 PMID 24771084
- ^ Kim BH, Gadd GM. (2554) สรีรวิทยาและการเผาผลาญของแบคทีเรีย, พิมพ์ครั้งที่ 3.
- ^ ก ข เลน AN; แฟน TW -M .; ฮิกาชิ, RM (2552). "การเผาผลาญกรดและความสำคัญของสมการสมดุล". เมตาโบโลมิกส์ . 5 (2): 163–165. ดอย : 10.1007 / s11306-008-0142-2 . S2CID 35500999
- ^ Barnett JA (เมษายน 2546) "ประวัติความเป็นมาของการวิจัยเกี่ยวกับยีสต์ 5: วิถีการหมัก". ยีสต์ . 20 (6): 509–543 ดอย : 10.1002 / yea.986 . PMID 12722184
- ^ “ หลุยส์ปาสเตอร์กับการหมักแอลกอฮอล์” . www.pasteurbrewing.com . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2011-01-13 . สืบค้นเมื่อ23-02-2016 .
- ^ “ ยีสต์หมักเบียร์ไวน์” . www.nature.com . สืบค้นเมื่อ23-02-2016 .
- ^ โคห์เลอร์โรเบิร์ต (1971-03-01) "เบื้องหลังของการค้นพบการหมักแบบไม่ใช้เซลล์ของ Eduard Buchner" วารสารประวัติศาสตร์ชีววิทยา . 4 (1): 35–61. ดอย : 10.1007 / BF00356976 . ISSN 0022-5010 PMID 11609437 S2CID 46573308
- ^ "Eduard Buchner - ชีวประวัติ" . www.nobelprize.org . สืบค้นเมื่อ23-02-2016 .
- ^ คอร์นิช - โบว์เดน, เอเธล (1997). "Harden and Young's Discovery of Fructose 1,6-Bisphosphate". เบียร์ใหม่ในขวดเก่า: เอดูอาร์ Buchner และการขยายตัวของความรู้ทางชีวเคมี วาเลนเซียสเปน หน้า 135–148
- ^ ก ข Palmer, Grahm. "บทที่ 3". ไบออส 302 . http://www.bioc.rice.edu/~graham/Bios302/chapters/CS1 maint: ตำแหน่ง ( ลิงค์ )
- ^ คอร์นิช - โบว์เดน, เอเธล (1997). "Harden and Young's Discovery of Fructose 1,6-Bisphosphate". เบียร์ใหม่ในขวดเก่า: เอดูอาร์ Buchner และการขยายตัวของความรู้ทางชีวเคมี วาเลนเซียสเปน หน้า 151–158
- ^ "Otto Meyerhof - ชีวประวัติ" . www.nobelprize.org . สืบค้นเมื่อ23-02-2016 .
- ^ ก ข ค เครสจ์, นิโคล; ซิโมนี, โรเบิร์ตดี.; ฮิลล์โรเบิร์ตแอล. (2548-01-28). "Otto Fritz Meyerhof and the Elucidation of the Glycolytic Pathway" . วารสารเคมีชีวภาพ . 280 (4): e3. ISSN 0021-9258 PMID 15665335
- ^ "Embden กุสตาฟ - ความหมายของพจนานุกรม Embden กุสตาฟ | Encyclopedia.com: ฟรีพจนานุกรมออนไลน์" www.encyclopedia.com . สืบค้นเมื่อ23-02-2016 .
- ^ รีฟส์ RE; ดีเจภาคใต้; บลายท์ HJ; วอร์เรน LG (1974) "ไพโรฟอสเฟต: D-fructose 6-phosphate 1-phosphotransferase เอนไซม์ใหม่ที่มีฟังก์ชันไกลโคไลติก 6-phosphate 1-phosphotransferase" J Biol Chem . 249 (24): 7737–7741 PMID 4372217
- ^ เซลิก, ม.; ซาเวียร์ KB; ซานโตสเอช; Schönheit P. (1997). "การวิเคราะห์เปรียบเทียบ Embden-Meyerhof และ Entner-Doudoroff สูตร glycolytic ในเคี hyperthermophilic และแบคทีเรียThermotoga " อาร์คไมโครไบโอล . 167 (4): 217–232 ดอย : 10.1007 / BF03356097 . PMID 9075622 S2CID 19489719 .
- ^ การ์เร็ตเรจินัลด์เอช; Grisham, Charles M. (2012). ชีวเคมี . การเรียนรู้ Cengage; 5 ฉบับ. ISBN 978-1-133-10629-6.
- ^ เบิร์ก JM; Tymoczko, JL; Stryer, L. (2007). ชีวเคมี (6th ed.). นิวยอร์ก: ฟรีแมน น. 622. ISBN 978-0716787242.
- ^ การ์เร็ต, R.; กริแชม, ซม. (2548). ชีวเคมี (ฉบับที่ 3) เบลมอนต์แคลิฟอร์เนีย: Thomson Brooks / Cole น. 584. ISBN 978-0-534-49033-1.
- ^ การ์เร็ต, R.; กริแชม, ซม. (2548). ชีวเคมี (ฉบับที่ 3) เบลมอนต์แคลิฟอร์เนีย: Thomson Brooks / Cole หน้า 582–583 ISBN 978-0-534-49033-1.
- ^ Hollinshead WD ริกัวซ์ S, มาร์ติน HG วัง G, Baidoo EE, ขาย KL, Keasling JD, Mukhopadhyay A, Tang YJ การตรวจสอบวิถีไกลโคไลติกของ Escherichia coli การกดทับ catabolite และการสร้างช่องทางเมตาบอไลต์โดยใช้Δ pfk mutants เทคโนโลยีชีวภาพสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพ 2559 ธ.ค. ; 9 (1): 1-3.
- ^ ก ข ค Koeslag โยฮันเอช; แซนเดอร์สปีเตอร์ที; Terblanche, Elmarie (2003). "เฉพาะ Review: การประเมินราคาของ homeostat น้ำตาลในเลือดซึ่งครอบคลุมอธิบายชนิดที่ 2 โรคเบาหวานซินโดรมเอ็กซ์ที่ซับซ้อน" วารสารสรีรวิทยา . 549 (ปต 2): 333–346 ดอย : 10.1113 / jphysiol.2002.037895 . PMC 2342944 PMID 12717005
- ^ a b c d e Stryer, Lubert (1995). “ ไกลโคไลซิส”. ใน: ชีวเคมี (ฉบับที่สี่). นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 483–508 ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ Stryer, Lubert (1995). ชีวเคมี (ฉบับที่สี่) นิวยอร์ก: WH Freeman and Company น. 773. ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ ก ข ค Voet โดนัลด์; จูดิ ธ กรัม Voet; ชาร์ล็อตต์ดับเบิลยูแพรตต์ (2549). พื้นฐานชีวเคมีฉบับที่ 2 . John Wiley & Sons, Inc ได้ pp. 547, 556 ISBN 978-0-471-21495-3.
- ^ บีส, I .; Newsholme, EA (1975) "เนื้อหาของนิวคลีโอ adenine, phosphagens และบางตัวกลางใน glycolytic พักผ่อนกล้ามเนื้อจากสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง" ไบโอเคมเจ . 152 (1): 23–32. ดอย : 10.1042 / bj1520023 . PMC 1172435 PMID 1212224
- ^ Voet D. และ Voet JG (2004) ชีวเคมีฉบับที่ 3 (New York, John Wiley & Sons, Inc. )
- ^ แลคกีจอห์น (2010) Tigar Oxford Reference Online: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ISBN 9780199549351.
- ^ เบ็นซาด, คาริม (16 กรกฎาคม 2549). "TIGAR, p53-Inducible Regulator of Glycolysis and Apoptosis" เซลล์ 126 (I): 107–120 ดอย : 10.1016 / j.cell.2006.05.036 . PMID 16839880 S2CID 15006256 .
- ^ "TIGAR TP53 induced glycolysis regulatory phosphatase [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI" . www.ncbi.nlm.nih.gov สืบค้นเมื่อ2018-05-17 .
- ^ ก ข ค Stryer, Lubert (1995). "ออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน". ใน: ชีวเคมี (ฉบับที่สี่). นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 537–549 ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ ก ข ค Stryer, Lubert (1995). "การเผาผลาญกรดไขมัน.". ใน: ชีวเคมี (ฉบับที่สี่). นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 603–628 ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ ก ข Stryer, Lubert (1995). "การสังเคราะห์ทางชีวภาพของไขมันเมมเบรนและสเตียรอยด์". ใน: ชีวเคมี (ฉบับที่สี่). นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 691–707 ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ ขคง Stryer, Lubert (1995). “ วงจรกรดซิตริก.”. ใน: ชีวเคมี (ฉบับที่สี่). นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 509–527, 569–579, 614–616, 638–641, 732–735, 739–748, 770–773 ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ ขคง Stryer, Lubert (1995). ชีวเคมี (ฉบับที่สี่) นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 559–565, 574–576, 614–623 ISBN 0-7167-2009-4.
- ^ Mahla, อาร์เอส; และคณะ (พ.ศ. 2564). "mitophagy ที่เป็นสื่อกลาง NIX ควบคุมการเขียนโปรแกรมซ้ำการเผาผลาญในเซลล์ phagocytic ระหว่างการติดเชื้อ mycobacterial" วัณโรค . 126 (มกราคม): 102046. ดอย : 10.1016 / j.tube.2020.102046 .
- ^ กัว, ซิน; หลี่หงกุ้ย; เสี่ยวแฮง; วู้, Shihlung; ตง, ฮุย; Lu, Fuer; Lange อเล็กซ์เจ.; อู๋เฉาตง (2012-08-01). "ไกลโคไลซิสในการควบคุมสภาวะสมดุลของกลูโคสในเลือด" . Acta Pharmaceutica Sinica B 2 (4): 358–367 ดอย : 10.1016 / j.apsb.2012.06.002 . ISSN 2211-3835
- ^ อัลฟารุก, KO; เวอร์ดูซโก, D; Rauch, C; มุดธาธีร์, อค.; Adil, HH; เอลฮัสซานไป; อิบราฮิม; เดวิดโปโลโอโรซโก, เจ; Cardone, RA; Reshkin, SJ; Harguindey, S (2014). "Glycolysis, การเผาผลาญอาหารเนื้องอกเจริญเติบโตของมะเร็งและการเผยแพร่. ใหม่ค่า pH ตามมุมมอง etiopathogenic และวิธีการรักษาจะเป็นคำถามที่มะเร็งเก่า" มะเร็งวิทยา . 1 (12): 777–802 ดอย : 10.18632 / oncoscience.109 . PMC 4303887 PMID 25621294 .
- ^ อัลฟารุก, KO; Shayoub ฉัน; มุดธาธีร์, อค.; เอลฮัสซานไป; Bashir, AH (22 กรกฎาคม 2554). "วิวัฒนาการของการเผาผลาญเนื้องอกอาจสะท้อนให้เห็นถึง Carcinogenesis เป็นกระบวนการย้อนกลับวิวัฒนาการ (รื้อของ multicellularity)" การเกิดโรคมะเร็ง 3 (3): 3002–17. ดอย : 10.3390 / cancers3033002 . PMC 3759183 . PMID 24310356
- ^ เนลสันเดวิดแอล; Cox, Michael M. (2005). หลักการทางชีวเคมีของ Lehninger (ฉบับที่ 4) นิวยอร์ก: WH Freeman ISBN 978-0-7167-4339-2.
- ^ โกลด์โจเซฟ (ตุลาคม 2554). “ มะเร็งคืออะไร” . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 19 พฤษภาคม 2018 . สืบค้นเมื่อ8 กันยายน 2555 .
- ^ "4320139 549..559" (PDF) สืบค้นเมื่อ5 ธันวาคม 2548 .
- ^ "PET Scan: PET Scan Info Reveals ... " สืบค้นเมื่อ5 ธันวาคม 2548 .
- ^ ชวาร์ตซ์, L; เซย์ฟรีด, T; อัลฟารุก, KO; ดาเวกาโมเรร่าเจ; Fais, S (เมษายน 2017). "ผลจาก Warburg: การรักษามะเร็งที่มีประสิทธิภาพโดยมุ่งเป้าไปที่การเผาผลาญเฉพาะเนื้องอกและ pH ที่ผิดปกติ" สัมมนาชีววิทยามะเร็ง . 43 : 134–138 ดอย : 10.1016 / j.semcancer.2017.01.005 . PMID 28122260
- ^ ชวาร์ตซ์, L; สุบูรณ, CT; Alfarouk, KO (2017). "ผลของ Warburg และจุดเด่นของมะเร็ง". สารต้านมะเร็งในยาเคมี 17 (2): 164–170. ดอย : 10.2174 / 1871520616666161031143301 . PMID 27804847
- ^ มารูนเจ; บอส J; อาโมสเอ; Zuccoli G (พฤษภาคม 2013). "แคลอรี่ จำกัด Ketogenic อาหารสำหรับการรักษา Glioblastoma multiforme" วารสารวิทยาเด็ก . 28 (8): 1002–1008 ดอย : 10.1177 / 0883073813488670 . PMID 23670248 S2CID 1994087
- ^ Bonafe, CFS; บิสโป JAC; เดอเยซู, MB (2018). แบบจำลองรูปหลายเหลี่ยม: การเป็นตัวแทนอย่างง่ายของสารชีวโมเลกุลเพื่อเป็นเครื่องมือในการสอนการเผาผลาญ การศึกษาชีวเคมีและอณูชีววิทยา. 46: 66-75 DOI - 10.1002 / bmb.21093
- ^ Bonafe, Carlos (23 กันยายน 2019). "Introduction to Polygonal Model - PART 1. Glycolysis and Structure of the Participant Molecules" . YouTube
- ^ "แอนิเมชั่นการเผาผลาญและแบบจำลองรูปหลายเหลี่ยม" . YouTube สืบค้นเมื่อ2019-12-11 .
ลิงก์ภายนอก
- แอนิเมชั่น Glycolysis แบบละเอียดที่จัดทำโดยIUBMB ( ต้องใช้Adobe Flash )
- เอนไซม์ Glycolytic ใน Glycolysisที่ RCSB PDB
- วงจร Glycolytic พร้อมภาพเคลื่อนไหวที่ wdv.com
- การเผาผลาญการหายใจของเซลล์และการสังเคราะห์ด้วยแสง - ห้องสมุดเสมือนของชีวเคมีอณูชีววิทยาและชีววิทยาของเซลล์
- ตรรกะทางเคมีเบื้องหลังไกลโคไลซิสที่ ufp.pt
- โปสเตอร์ทางเดินชีวเคมีแสนแพงที่ExPASy
- การจำทางการแพทย์. com : 317 5468
- metpath : การแสดงไกลโคไลซิสแบบโต้ตอบ