8.2:
解糖のエネルギーが必要な段階
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解糖は一つのグルコース分子からスタートします。ATPを使用して 酵素のヘキソキナーゼがリン酸基を六炭糖へと運び グルコース6リン酸を生成します。細胞内は負電荷であることから グルコース6リン酸は細胞内に閉じ込められます。次に、酵素であるグルコースリン酸が その異性体のひとつであるフルクトース6リン酸への変換に 触媒作用を及ぼします。そこでホスホフルクトースは 律速酵素であるホスホフルクトキナーゼによりリン酸化され フルクトース-1, 6-ビスリン酸を作り出します。最後に、糖分子に結合した2つのリン酸基が アルドラーゼによって 2つの3炭異性体 グリセルアルデヒド3-リン酸(G3P)と ジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)に分けられます。もう一つの触媒作用を及ぼす酵素、トリオースリン酸イソメラーゼが DHAPをG3Pへと変換し2つの分子を生み出します。したがって、このエネルギー投資のフェーズでは 合計2つのATPを使用し 最初の一つのグルコース分子を より小さい2つの糖に分解します。
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解糖のエネルギーが必要な段階
概要
生物が使用するほとんどすべてのエネルギー源はグルコースです。グルコースを利用可能なエネルギーに変換する最初の段階は、解糖と呼ばれます。解糖は細胞内で二つの段階に渡って行われます。エネルギーを必要とする段階と、エネルギーを放出する段階です。最初の三段階では、グルコースがさまざまな形に変換され、2つのATP分子から供給された2つのリン酸基と結合し、不安定な糖を生成します。次の2つの段階では、不安定な糖は2つの糖異性体に分裂し、それらは変換されるか、または次の解糖で直接使用されます。
そのプロセス
まず、グルコースはATPからリン酸基を受け取り、より反応性の高い形態（グルコース6-リン酸）に変化します。負の電荷を持つリン酸に結合したグルコースは、疎水性の細胞膜を通過できないため、リン酸基の付加はグルコースを細胞内に閉じ込める役割を果たします。
次に、より反応性の高い形のグルコースは、その異性体の1つであるフルクトース六リン酸に変換されます。フルクトース六リン酸は、その後にエネルギーを必要とする解糖で必要となります。
フルクトース6リン酸は、それから2番目のATP分子からリン酸基を受け取ります。これにより、フルクトース6リン酸は、フルクトース1,6-二リン酸という不安定な糖に変化します。
この不安定な糖は、グリセルアルデヒド3リン酸とDHAPという3つの炭素からなる2つの糖異性体に分裂します。グリセルアルデヒド3リン酸は、次の解糖系で直接使用できるのに対し、DHAPはグリセルアルデヒド3リン酸に変換され使用されます。