解糖系

解糖(グリコス= 糖; 溶解 = 分解) は、真核生物の細胞の細胞質で起こる細胞呼吸の第一段階です。呼吸のこの段階では、グルコースの部分的な分解が起こりますが、これが起こるためにはグルコースが活性化される必要があり、この活性化は 2 つのATP分子の追加によって起こります。したがって、解糖の開始時には、 1 つのグルコース分子を分解するのに2 つのATP分子が必要であると言えます。

ATP (アデノシン三リン酸) は、細胞プロセスのエネルギーを蓄える分子であり、このエネルギーは食品に含まれる有機分子の分解から得られます。 ATPに蓄えられたこのエネルギーは、細胞内で発生する最も多様なタイプの代謝プロセスに伝達されます。 ATP分子は、ADP (アデノシン二リン酸) と、ADP に付加された無機リン酸基 ( _Pi ) から合成されます。

グルコース分子は 2 つのピルビン酸に分解され、この分解により 4 つのATP分子を生成するのに十分なエネルギーが生成されます。したがって、呼吸のこの段階で細胞は 2 つのATP分子のバランスを保った状態で出発するため、グルコースの活性化に費やされた 2 つのATP分子は細胞による投資であると言えます。

解糖では、2 つのピルビン酸分子 (C ₃ H ₄ O ₃ ) の形成に加えて、4 つの電子と 4 つの H ⁺イオンも放出されます。電子と 2 つの H ⁺イオンは 2 つのNAD (ニコチンアミドアデニン) 分子によって使用され、残りの H ⁺イオンは細胞質に分散されます。

NADは、有機分子の分解によって生じる電子と H ⁺イオンを捕捉し、 ATPの合成に供給するため、細胞の代謝において積極的な役割を果たす分子です。このため、電子受容体または水素受容体と呼ばれます。以下に解糖系をまとめた式を示します。

解糖系は酸素を必要としないため、細胞呼吸の嫌気性段階と呼ぶことができます。細胞呼吸の次のステップであるクレブス回路と呼吸鎖は、酸素ガスの存在下でのみ発生します。