8.3 : خطوات تحلل الجلوكوز التي تطلق الطاقة

في حين أن المرحلة الأولى من تحلل الجلوكوز تستهلك الطاقة لتحويل الجلوكوز إلى ٣-جليسيرالديهيد فوسفات (G3P) ، فإن المرحلة الثانية تنتج الطاقة. يتم إطلاق الطاقة عبر سلسلة من التفاعلات التي تحول ٣_جليسيرالديهيد فوسفات إلى بيروفات. مرحلة إطلاق الطاقة ، الخطوات ٦-١٠ من تحلل السكر ، تحدث مرتين ، مرة واحدة لكل من السكريات المكونة من ٣ كربون والتي يتم إنتاجها خلال الخطوات ١-٥.

الخطوة الأولى لإطلاق الطاقة _ تعتبر الخطوة السادسة من تحلل السكر بشكل عام _ وتتكون من حدثين متزامنين: الأكسدة والفسفرة لـ ٣-جليسيرالديهيد فوسفات. يزيل حامل الإلكترون NAD⁺ هيدروجيناً واحداً من ٣-جليسيرالديهيد فوسفات ، مما يؤدي إلى أكسدة السكر ثلاثي الكربون وتحويل (اختزال) NAD⁺ لتكوين NADH و H⁺. يتم استخدام الطاقة المنبعثة لفسفرة ٣-جليسيرالديهيد فوسفات ، وتحويلها إلى ١ ، ٣-بيسفوسفوجليسيرات.

في الخطوة التالية ، ١ ، ٣-بيسفوسفوجليسيرات يحول أدينوسين ثنائي الفوسفات إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات عن طريق التبرع بمجموعة فوسفات ، و بالتالي تصبح ٣-فوسفوجليسريت. ثم يتم تحويل ٣-فوسفوجليسريت إلى ايزومر ، ٢-فوسفوغليسريت.

بعد ذلك ، يفقد ٢-فوسفوغليسريت جزيء ماء ، ليصبح الجزيء غير المستقر ٢-فسفوينولبيروفيت ، أو (PEP). ٢-فسفوينولبيروفيت يفقد بسهولة مجموعة الفوسفات إلى أدينوسين ثنائي الفوسفات ، و تحويلها إلى جزيء أدينوسين ثلاثي الفوسفات و تصبح بيروفات في هذه العملية.

تطلق مرحلة إطلاق الطاقة جزيئين من أدينوسين ثلاثي الفوسفات وجزيء واحد من NADH لكل سكر تم تحويله. لأنه يحدث مرتين _ لكل سكر ذو ٣-كربون منتج في المرحلة التي تتطلب الطاقة من تحلل السكر _ يتم إطلاق أربعة جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات واثنين من جزيئات NADH. وبالتالي ، بالنسبة لكل جزيء جلوكوز ، ينتج عن تحلل السكر صافي إنتاج اثنين من جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات (تنتج ٤ ناقص ٢ ، تستخدم خلال المرحلة التي تتطلب الطاقة) وجزيئين من (NADH).

ينتج تحلل السكر جزيئين من ٣-كربون بيروفات من جزيء جلوكوز ٦-كربون. في وجود الأكسجين ، يمكن تقسيم البيروفات إلى ثاني أكسيد الكربون في دورة كريبس ، وإطلاق العديد من جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات. يتكدس NADH في الخلية ، حيث يمكن تحويله مرة أخرى إلى NAD⁺ واستخدامه لمزيد من تحلل السكر.