糖酵解途径

(glycolytic pathway)指 1 分子葡萄糖酶促降解转变成 2 分子丙酮酸, 并伴随产生 ATP 的系列反应过程。此途径在动植物和许多微生物中普遍存在。在需氧生物中,酵解途径是葡萄糖氧化成二氧化碳和水的前奏。酵解生成的丙酮酸可进入线粒体,通过三羧酸循环及电子传递链彻底氧化成二氧化碳和水,并生成 ATP。在氧气供应不足(如剧烈收缩的肌肉)的情况下,丙酮酸不能进一步氧化,便还原成乳酸,这个途径叫做无氧酵解。在某些厌氧生物如酵母体内,丙酮酸转变成乙醇,这个途径叫做生醇发酵(见图)。糖酵解途径共包括胞浆中进行的 10 步反应,可分为两个阶段。第一阶段是准备阶段:葡萄糖通过磷酸化、异构化及第二次磷酸化反应转变成 1,6 二磷酸果糖。在上列反应中,机体首先为每一个葡萄糖分子消耗掉 2 分子 ATP。第二阶段是产能阶段。1,6 二磷酸果糖在醛缩酶作用下裂解成磷酸二羟丙酮及 3- 磷酸甘油醛,这两种化合物可以酶促互变,然后,3-磷酸甘油醛氧化并磷酸化生成 1,3 二磷酸甘油酸。1,3 二磷酸甘油酸是高能磷酸化合物,能将其酰基磷酰基团转移给 ADP 生成 ATP,并转变成 3-磷酸甘油酸。3-磷酸甘油酸经异构化并脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸,后者将其磷酸根供给 ADP 生成 ATP。磷酸烯醇式丙酮酸则转变成丙酮酸。因此 1 分子葡萄糖经过糖酵解途径可生

成 2 分子丙酮酸,并净得 2 分子 ATP。上述过程中,3-磷酸甘油醛脱氧反应中的电子受体为 NAD+,它必需再生方可使酵解作用不断进行。在有氧状态下, NADH 将其电子通过电子传递链传递给氧,而 NAD+再生。在无氧状态下,NAD+ 可通过丙酮酸还原生成乳酸而再生。糖酵解途径具有双重生理功能,即使葡萄糖降解产生 ATP,以及为合成细胞组分提供某些构件(见糖异生作用)。