什麼是糖解作用？概念、特徵、階段、功能以及重要性

我們解釋什麼是糖解作用、它的階段、功能以及在新陳代謝中的重要性。另外，什麼是糖質新生。

糖解作用是從葡萄糖獲取能量的機制。

什麼是糖解作用？

糖解作用或糖解作用是一種代謝途徑，也是生物體內碳水化合物分解代謝的第一步。它基本上包括透過葡萄糖分子的氧化分解葡萄糖分子，從而獲得細胞可以使用的大量化學能。

糖解作用不是一個簡單的過程，而是由一系列十個連續的酵素化學反應組成，將一個葡萄糖分子（C 6 H 12 O 6）轉化為兩個丙酮酸（C 3 H 4 O 3），可用於其他代謝持續為身體提供能量的過程。

這一系列過程可以在有氧或無氧的情況下發生，並發生在細胞的胞漿中，作為細胞呼吸的初始部分。就植物而言，它是卡爾文循環的一部分。

糖解作用的反應速率如此之高，以至於一直難以研究。它於 1940 年由 Otto Meyerhoff 正式發現，幾年後由 Luis Leloir 正式發現，儘管這一切都要歸功於 19 世紀末的先前工作。

這條代謝途徑通常以其發現的主要貢獻者的姓氏命名：Embden-Meyerhoff-Parnas 途徑。另一方面，「糖解作用」這個字來自希臘文「糖」（「糖」）和「分解」（分解）。

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糖解作用的階段

糖解作用分兩個不同的階段來研究，它們是：

• 第一階段：能量消耗。在第一階段，葡萄糖分子轉化為兩個甘油醛分子，即低能量分子。為此，需要消耗兩個單位的生化能量（ ATP，三磷酸腺苷） 。然而，在下一階段，透過這項初始投資獲得的能量將增加一倍。
  因此，從 ATP 中獲得磷酸，ATP 為葡萄糖提供磷酸基團，形成新的不穩定糖。這種糖很快就分裂，結果是兩個相似的分子，磷酸化且具有三個碳。
  儘管具有相同的結構，但其中之一不同，因此另外用酶進行處理。使其與另一個相同，從而獲得兩種相同的化合物。這一切都發生在五步反應鏈中。

• 第二階段：獲取能量。第一相的甘油醛在第二相中轉化為高生化能的化合物。為此，它在失去兩個質子和電子後與新的磷酸基團結合。
  因此，這些中間糖經歷交換過程，逐漸釋放其磷酸鹽，從而獲得四個 ATP 分子（是上一步中投入的兩倍）和兩個丙酮酸分子，它們將繼續其自身的循環，糖酵解已經完成。反應的第二階段還包括五個步驟。

糖解作用的功能

糖解作用獲得簡單和複雜機制所需的能量。

糖解作用的主要功能很簡單：獲得不同細胞過程所需的生化能量。由於從葡萄糖分解中獲得的 ATP，許多生命形式獲得了生存或觸發更複雜的化學過程的能量。

因此，糖酵解通常充當其他主要機制（例如卡爾文循環或克雷布斯循環）的生化觸發器或引爆器。真核生物和原核生物都是糖解作用的實踐者。

糖解作用的重要性

糖解作用是生物化學領域中非常重要的過程。一方面，它具有重大的進化重要性，因為它是日益複雜的生命和支持細胞生命的基本反應。另一方面，它的研究揭示了有關各種現有代謝途徑和細胞生命其他方面的詳細資訊。

例如，西班牙大學和薩拉曼卡大學醫院最近的研究發現，大腦中神經元的存活與神經元可能遭受的糖解增加之間存在關聯。這可能是了解帕金森氏症或阿茲海默症等疾病的關鍵。

糖解作用和糖異生

如果糖解作用是分解葡萄糖分子以獲得能量的代謝途徑，那麼糖質新生則是採取相反途徑的代謝途徑：從非糖酸前驅細胞建構葡萄糖分子，即根本不與糖連接。

這個過程幾乎是肝臟（90%）和腎臟（10%）獨有的，並利用胺基酸、乳酸、丙酮酸、甘油和任何羧酸等資源作為碳源。在缺乏葡萄糖的情況下，例如禁食，只要肝臟中的肝醣儲備持續，它們就可以使身體在一段合理的時間內保持穩定和功能。

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