Glycolysis เกี่ยวข้องกับการสลายน้ำตาลอย่างง่ายที่ควบคุมโดยชีวเคมีเช่น D-กลูโคส ในมนุษย์และในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เกือบทั้งหมด กระบวนการย่อยสลายและการแปลงของ กลูโคส ไปยัง ไพรู เกิดขึ้นในสิบขั้นตอนตามลำดับและสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะแอโรบิคและแบบไม่ใช้ออกซิเจน Glycolysis ใช้สำหรับการผลิตพลังงานและ ไพรู เป็นสารตั้งต้นเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวเคมีของสารบางชนิด รายละเอียดของลำดับที่สูงขึ้น คาร์โบไฮเดรต (polysaccharides) ยังได้รับไกลโคไลซิสหลังจากถูกย่อยสลายเป็นน้ำตาลธรรมดา
ไกลโคไลซิสคืออะไร?
Glycolysis เป็นกระบวนการเผาผลาญส่วนกลางสำหรับการสลายตัวง่ายๆ น้ำตาล D-กลูโคส และเกิดขึ้นภายในเซลล์ในไซโตซอลซึ่งเป็นส่วนของเหลวของพลาสมาของเซลล์ Glycolysis เป็นกระบวนการเผาผลาญส่วนกลางสำหรับการสลายตัวง่ายๆ น้ำตาล D- กลูโคสและเกิดขึ้นภายในเซลล์ในไซโตซอลซึ่งเป็นส่วนของเหลวของพลาสมาของเซลล์ กระบวนการย่อยสลายเกิดขึ้นใน 10 ขั้นตอนที่ควบคุมโดยเอนไซม์ต่อเนื่องกัน ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของผลรวม สมดุล จากไกลโคไลซิสต่อโมเลกุลกลูโคสคือ 2 ไพรู โมเลกุล, 2 นิวคลีโอไทด์ ATP และ 2 NADH นิวคลีโอไทด์. ขั้นตอนแต่ละขั้นตอน 10 ขั้นตอนสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนขั้นตอนการเตรียมจากขั้นตอนที่ 1 ถึงขั้นที่ 5 และขั้นตอนการตัดจำหน่ายจากขั้นตอนที่ 6 ถึง 10 ขั้นตอนการเตรียมการมีผลเชิงลบต่อการเผาผลาญพลังงานดังนั้นจึงต้องจัดหาพลังงานในรูปแบบของ 2 ATP. เฉพาะขั้นตอนการตัดจำหน่ายเท่านั้นที่เป็นบวกเชิงรุกทำให้ได้รับพลังงานสุทธิในรูปของ 2 นิวคลีโอไทด์ ATP และ 2 นิวคลีโอไทด์ NADH ในสองขั้นตอนแรกของไกลโคไลซิส 2 ฟอสเฟต กลุ่มจะถูกถ่ายโอนไปยังกลูโคสซึ่งได้มาจาก 2 นิวคลีโอไทด์ ATP (อะดีโนซีน triphosphate) ซึ่งจะถูกแปลงเป็น ADP nucleotides (adenosine diphosphate) ในขณะที่ไกลโคไลซิสจนถึงการก่อตัวของไพรูเวตนั้นไม่ขึ้นอยู่กับว่าจะมีสภาวะออกซิเจน (แอโรบิค) หรือแอโรบิค (แบบไม่ใช้ออกซิเจน) แต่การเผาผลาญต่อไปของไพรูเวตจะขึ้นอยู่กับว่า ออกซิเจน สามารถใช้ได้หรือไม่ อย่างไรก็ตามกระบวนการย่อยสลายและการเปลี่ยนสภาพเพิ่มเติมไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของไกลโคไลซิสอีกต่อไป
ฟังก์ชั่นและงาน
ไกลโคไลซิสเป็นหนึ่งในกระบวนการเผาผลาญส่วนกลางที่สำคัญที่สุดและเกิดขึ้นภายในเซลล์ งานและหน้าที่ของไกลโคไลซิสคือการเผาผลาญพลังงานและวัสดุที่เรียบง่าย น้ำตาล D- กลูโคส ผู้ให้บริการพลังงานและผู้จัดหาพลังงานในกระบวนการนี้คือ ATP ซึ่งได้มาจากกระบวนการ การเผาผลาญพลังงาน โดยการจ่ายพลังงานและถ่ายโอนก ฟอสเฟต จัดกลุ่มเป็นนิวคลีโอไทด์ ADP เส้นทางผ่าน ATP มีข้อได้เปรียบที่พลังงานจะถูกเก็บไว้เป็นเวลาสั้น ๆ และไม่สูญเสียไปจากการกระจายความร้อน นอกจากนี้ ATP ยังสามารถขนส่งในระยะทางสั้น ๆ ไปยังสถานที่ที่ต้องการพลังงานในขณะนี้ ไกลโคไลซิสที่ให้พลังงานบวกยังช่วยให้เซลล์มีไพรูเวตอีกด้วย สามารถนำเข้าสู่วงจรซิเตรตและห่วงโซ่ทางเดินหายใจที่ตามมาภายใต้ "การบริโภค" ของ ออกซิเจน ภายใต้สภาวะที่เป็นพิษใน mitochondria ของเซลล์เพื่อการผลิตพลังงานต่อไปหรือสามารถใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์สารที่ต้องการ ในวงจรซิเตรต CO2 (คาร์บอน ไดออกไซด์) และ H2O (น้ำ) ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ย่อยสลายหลัก พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการออกซิเดชั่นจะถูกใช้ในห่วงโซ่ทางเดินหายใจเพื่อฟอสโฟรีเลต ADP ไปยัง ATP และถูกเก็บไว้ในช่วงเวลาสั้น ๆ การย่อยสลายน้ำตาลกลูโคสที่สมบูรณ์เพื่อ น้ำ และ คาร์บอน ไดออกไซด์ด้วยการเพิ่ม ออกซิเจน มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่มีข้อเสียที่สามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะที่เป็นพิษเท่านั้นกล่าวคือสภาวะที่ออกซิเจนในโมเลกุลมีอยู่ในปริมาณที่เพียงพอ เมื่อกล้ามเนื้อโครงร่างจำเป็นต้องทำงานในระดับสูงการส่งออกซิเจนไปยังเซลล์กล้ามเนื้อจะช้าเกินไปดังนั้นพวกเขาจึงต้องดึงพลังงานที่จำเป็นจากไกลโคไลซิส ข้อดีอีกอย่างของไกลโคไลซิสคือความเร็วในกระบวนการที่สูงซึ่งถึงอัตราการแปลงหลายค่าภายในวงจรซิเตรต
โรคและความเจ็บป่วย
Glycolysis เป็นหนึ่งในกระบวนการเมตาบอลิซึมที่เก่าแก่และเสถียรที่สุดของสิ่งมีชีวิตในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ มีแนวโน้มว่าไกลโคไลซิสได้รับการพัฒนาเป็นหนึ่งในกระบวนการเผาผลาญขั้นพื้นฐานเมื่อ 3.5 พันล้านปีก่อนก่อนที่จะมีการพัฒนาสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีความสามารถในการไกลโคไลซิสและใช้ในการผลิตพลังงานมีเพียงไม่กี่ชนิด ทราบความผิดปกติหรือโรคที่มีความเกี่ยวข้องอย่างชัดเจนกับการรบกวนของไกลโคไลซิส การรบกวนในกระบวนการไกลโคไลซิสเป็นหลัก นำ ถึงผลกระทบที่ร้ายแรงในสีแดง เลือด เซลล์ (เม็ดเลือดแดง). เพราะไม่มี mitochondriaขึ้นอยู่กับการจัดหาพลังงานโดยไกลโคไลซิส หากแหล่งจ่ายพลังงานถูกรบกวนจะเกิดการแตกของเม็ดเลือดแดงเช่นเยื่อหุ้มของ เม็ดเลือดแดง ละลายและ เฮโมโกลบิน ผ่านเข้าสู่ซีรั่มโดยตรง โดยปกติแล้วจะมีความบกพร่องของเอนไซม์ไพรูเวทไคเนสจึงทำให้กระบวนการไกลโคไลซิสถูกขัดจังหวะ อีกสาเหตุหนึ่งที่นำไปสู่อาการคล้ายกันอาจเนื่องมาจาก เม็ดเลือดแดง ตัวเองถ้าพวกเขาไม่มีเอนไซม์ที่จำเป็น KKR เพียงพอ (isoenzyme of pyruvate kinase) โรคตารุย (Tarui's disease) เป็นหนึ่งในไม่กี่โรคที่ก่อให้เกิดการรบกวนโดยตรงในกระบวนการไกลโคไลซิส เป็นโรคเก็บไกลโคเจน น้ำตาลกลูโคสส่วนเกินใน เลือด ซีรั่มจะถูกร่างกายเปลี่ยนเป็นน้ำตาลพอลิเมอร์ (ไกลโคเจน) ชั่วคราวซึ่งต่อมาจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นน้ำตาลกลูโคสเมื่อจำเป็นต้องถูกเผาผลาญ (เมตาบอไลซ์) ผ่านทางไกลโคไลซิส ในกรณีของโรค Tarui เนื่องจากความบกพร่องทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมมีความบกพร่องของ phosphofructokinase ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ทำให้เกิด phophorylation และการเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสเป็น ฟรักโทส-1,6-biphosphate (ขั้นตอนที่ 3 ภายในไกลโคไลซิส) การขาดเอนไซม์ทำให้เกิดการหยุดชะงักของไกลโคไลซิสเพื่อให้กล้ามเนื้อโครงร่างไม่ได้รับพลังงานอย่างเหมาะสม อาการปวดเกร็งของกล้ามเนื้อและเม็ดเลือดแดงแตก โรคโลหิตจาง, การสลายตัวของเยื่อสีแดง เลือด เซลล์เกิดขึ้น
