引言
糖酵解，又稱糖的無氧氧化，是一個在機體缺氧條件下，葡萄糖經一系列酶促反應，生成丙酮酸及乳酸的過程。其是一個十步反應的途徑，分為糖酵解途徑和乳酸生成，並有三個不可逆的限速步驟和三個關鍵酶。
糖酵解途徑
- 葡萄糖磷酸化：葡萄糖激酶催化葡萄糖轉變為 6-磷酸葡萄糖，這一反應消耗一個 ATP 分子。
- 果糖-6-磷酸異構化：6-磷酸葡萄糖異構為果糖-6-磷酸。
- 果糖-6-磷酸磷酸化：果糖-6-磷酸激酶催化果糖-6-磷酸轉變為果糖-1,6-二磷酸，再消耗一個 ATP 分子。
- 醛縮酶反應：果糖-1,6-二磷酸裂解為甘油醛-3-磷酸和二羥丙酮磷酸。
- 三磷酸異構酶反應：二羥丙酮磷酸異構為甘油醛-3-磷酸。
乳酸生成
- 甘油醛-3-磷酸脱氫酶反應：甘油醛-3-磷酸氧化為 1,3-雙磷酸甘油酸，產生 NADH。
- 3-磷酸甘油酸激酶反應：1,3-雙磷酸甘油酸轉變為 3-磷酸甘油酸，並生成 ATP。
- 磷酸甘油變位異構酶反應：3-磷酸甘油酸異構為 2-磷酸甘油酸。
- 烯醇化酶反應：2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇丙酮酸（PEP）。
- 丙酮酸激酶反應：PEP 轉變為丙酮酸，並產生 ATP，這一反應需要鉀離子參與。
糖分解的調節
PFK-1 是一個關鍵酶，受有多種變構因子調節，包括 ATP、檸檬酸、AMP、ADP、F-1,6-BP 和 F-2,6-BP。激素如胰高血糖素和胰島素也能調控糖酵解。
表格：糖酵解途徑
| 步驟 | 反應 | 酶 |
|---|---|---|
| 1 | 葡萄糖 + ATP → 6-磷酸葡萄糖 + ADP | 葡萄糖激酶 |
| 2 | 6-磷酸葡萄糖 → 果糖-6-磷酸 | 果糖-6-磷酸異構酶 |
| 3 | 果糖-6-磷酸 + ATP → 果糖-1,6-二磷酸 + ADP | 果糖-6-磷酸激酶 |
| 4 | 果糖-1,6-二磷酸 → 甘油醛-3-磷酸 + 二羥丙酮磷酸 | 醛縮酶 |
| 5 | 二羥丙酮磷酸 → 甘油醛-3-磷酸 | 三磷酸異構酶 |
| 6 | 甘油醛-3-磷酸 + NAD+ → 1,3-雙磷酸甘油酸 + NADH | 甘油醛-3-磷酸脱氫酶 |
| 7 | 1,3-雙磷酸甘油酸 + ADP → 3-磷酸甘油酸 + ATP | 3-磷酸甘油酸激酶 |
| 8 | 3-磷酸甘油酸 → 2-磷酸甘油酸 | 磷酸甘油變位異構酶 |
| 9 | 2-磷酸甘油酸 → PEP + H2O | 烯醇化酶 |
| 10 | PEP + ADP → 丙酮酸 + ATP | 丙酮酸激酶 |
糖解途徑口訣：精闢記憶糖解途徑
序言
糖解途徑是一條關鍵的代謝途徑，將葡萄糖轉化為能量，供細胞使用。為了方便記憶，以下提供糖解途徑口訣，幫助您輕鬆掌握這條重要的生化反應。
糖解途徑口訣
1. 葡萄糖到葡萄糖-6-磷酸
- 葡萄糖 – 加磷酸 – 葡萄糖-6-磷酸
-
（葡萄糖 – P – G6P）
2. 異構化：葡萄糖-6-磷酸到果糖-6-磷酸
- 葡萄糖-6-磷酸 – 異構化酶 – 果糖-6-磷酸
-
（G6P – I – F6P）
3. 磷酸化：果糖-6-磷酸到果糖-1,6-二磷酸
- 果糖-6-磷酸 – 磷酸果糖激酶 – 果糖-1,6-二磷酸
-
（F6P – PFK – F1,6BP）
4. 分解：果糖-1,6-二磷酸到 3-磷酸甘油醛
- 果糖-1,6-二磷酸 – 醛縮酶 – 3-磷酸甘油醛
-
（F1,6BP – A – GAP）
5. 異構化：3-磷酸甘油醛到 1,3-二磷酸甘油酸
- 3-磷酸甘油醛 – 三磷酸異構酶 – 1,3-二磷酸甘油酸
-
（GAP – TIM – 1,3BPG）
6. 氧化磷酸化：1,3-二磷酸甘油酸到 3-磷酸甘油酸
- 1,3-二磷酸甘油酸 – 甘油醛-3-磷酸去氫酶 – 3-磷酸甘油酸
-
（1,3BPG – G3PD – 3PG）
7. 氧化磷酸化：3-磷酸甘油酸到 2-磷酸甘油酸
- 3-磷酸甘油酸 – 磷酸甘油酸激酶 – 2-磷酸甘油酸
-
（3PG – PGK – 2PG）
8. 水化：2-磷酸甘油酸到 磷酸烯醇丙酮酸
- 2-磷酸甘油酸 – 烯醇化酶 – 磷酸烯醇丙酮酸
-
（2PG – E – PEP）
9. 磷酸轉移：磷酸烯醇丙酮酸到 丙酮酸
總結
藉由糖解途徑口訣，我們可以輕鬆記憶糖解途徑的步驟。口訣以簡潔易懂的方式，幫助我們回億葡萄糖轉化為能量的過程。透過瞭解糖解途徑的機制，我們才能更深入瞭解細胞能量產生的基本原理。
附錄：糖解途徑步驟表格
| 步驟 | 反應 | 酶 |
|---|---|---|
| 1 | 葡萄糖 → 葡萄糖-6-磷酸 | 葡萄糖激酶 |
| 2 | 葡萄糖-6-磷酸 → 果糖-6-磷酸 | 葡萄糖-6-磷酸異構酶 |
| 3 | 果糖-6-磷酸 → 果糖-1,6-二磷酸 | 磷酸果糖激酶 |
| 4 | 果糖-1,6-二磷酸 → 3-磷酸甘油醛 | 醛縮酶 |
| 5 | 3-磷酸甘油醛 → 1,3-二磷酸甘油酸 | 三磷酸異構酶 |
| 6 | 1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 | 甘油醛-3-磷酸去氫酶 |
| 7 | 3-磷酸甘油酸 → 2-磷酸甘油酸 | 磷酸甘油酸激酶 |
| 8 | 2-磷酸甘油酸 → 磷酸烯醇丙酮酸 | 烯醇化酶 |
| 9 | 磷酸烯醇丙酮酸 → 丙酮酸 | 丙酮酸激酶 |