ไกลโคลิซีสสลายกลูโคสให้เป็นไพรูเวต
ให้เป็นน้ำตาลที่มีคาร์บอน 3 อะตอม 2 โมเลกุล รวมทั้งการเกิดออกซิเดชันของน้ำตาลที่มี
คาร์บอน 3 อะตอมนั้นให้เป็นไพรูเวต
| ไกลโคลิซีสประกอบด้วยขั้นตอนของปฏิกิริยา 10 ขั้นตอน |
แต่ละขั้นตอนเกิดขึ้นโดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ที่มีความจำเพาะเจาะจง ปฏิกิริยาทั้งหมดอาจแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลัก ในขั้นแรกเป็นขั้นที่ต้องใช้ ATP ประกอบขึ้นด้วย
ปฏิกิริยา 5 ขั้น ขั้นตอนหลังเป็นขั้นที่ให้ ATP ออกมา ประกอบด้วยปฏิกิริยาอีก 5 ขั้น ปฏิกิริยา
ทั้งหมดในวิถีไกลโคลิซีสถูกค้นพบตั้งแต่ ค.ศ. 1940 โดยมีที่มาจากการศึกษาของ
นักวิทยาศาสตร์ หลายกลุ่ม เช่น กลุ่มของ Gustav Embden กลุ่มของ Otto Myerhof และกลุ่ม
ของ Jacob Panus
ปฏิกิริยา 5 ขั้นตอนแรกเริ่มจากปฏิกิริยาของเอนไซม์ เฮกโซไคเนส (hexokinase)
ซึ่งใช้ ATP เพื่อเปลี่ยนกลูโคสให้เป็น กลูโคส-6-ฟอสเฟต (glucose-6-phosphate) ซึ่ง
เปลี่ยนเป็น ฟรุคโตส-6-ฟอสเฟต (fructose-6-phosphate) เอนไซม์ฟอสโฟฟรุคโตไคเนส
(phosphofructokinase) จะเปลี่ยนฟรุคโตส-6-ฟอสเฟต ให้เป็น ฟรุคโตส-1,6-บิสฟอสเฟต
(fructose-1,6-bisphosphate) ซึ่งแตกตัวเป็นสารที่มีคาร์บอนสามอะตอมสองชนิด คือ
กลีเซอรอลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต (glyceraldehydes-3-phosphate) และไดไฮดรอกซีอะซี
โตนฟอสเฟต (dihydroxyacetonephosphate) โดยอาศัยการเร่งของเอนไซม์อัลโดเลส
ปฏิกิริยาขั้นสุดท้ายของช่วงแรก เป็นขั้นตอนที่เกิดขึ้นไปพร้อมกับขั้นที่ 4 คือไดไฮดรอกซี
อะซีโตนฟอสเฟตจะเปลี่ยนแปลงไปเป็น กลีเซอรอลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต โดยใช้เอนไซม์
ไตรโอสฟอสเฟตไอโซเมอเรส (triosephosphate isomerase)
รูปที่ 7.3 วิถีไกลโคลิซีส
ปฏิกิริยา
5 ขั้นตอนหลังเริ่มด้วยกลีเซอรอลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต ทำปฏิกิริยากับ
ฟอสเฟตให้ได้ 1,3-บิสฟอสโฟกลีเซอเรต (1,3-bisphosphoglycerate) ขณะเดียวกัน
ก็ปล่อยอิเล็กตรอนให้แก่ NAD+ ปฏิกิริยานี้ถูกเร่งด้วยเอนไซม์ไตรโอสฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส
(triosephosphate dehydrogenase) 1,3-บิสฟอสโฟ กลีเซอเรตจะทำปฏิกิริยากับ
ADP ได้
3-ฟอสโฟกลีเซอเรต และ ATP ในปฏิกิริยาของเอนไซม์ ฟอสโฟกลีเซอเรตไคเนส (phosphoglycerate
kinase) ปฏิกิริยานี้สร้าง ATP โดยวิธีฟอสโฟริเลชันระดับซับสเตรต 3-
ฟอสโฟกลีเซอเรต จะเปลี่ยนแปลงต่อไปได้เป็น (phosphoenolpyruvate) ซึ่งจะให้
ATP
อีกตัวหนึ่งโดยวิธีฟอสโฟริเลชันระดับซับสเตรตเช่นเดียวกัน รวมทั้งให้ไพรูเวต
(pyruvate) ด้วย
ไกลโคลิซีสเป็นปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้ออกซิเจน สามารถเกิดขึ้นได้ไม่ว่าจะมีออกซิเจน
หรือไม่มีก็ตาม ถ้ามีออกซิเจนในเซลล์ ไพรูเวตก็จะถูกออกซิไดส์ต่อโดยวัฏจักรเครบส์ ส่วน
NADH ที่เกิดขึ้นก็จะถูกนำไปใช้ในระบบขนส่งอิเล็กตรอนและการสร้าง ATPแบบออกซิเดทีฟ
ฟอสโฟริเลชัน ถ้าไม่มีออกซิเจนไพรูเวตก็จะถูกเปลี่ยนเป็นเอธานอล หรือเปลี่ยนเป็นแลกเตต
โดยกระบวนการหมัก รวมทั้ง NADH ที่เกิดก็จะถูกใช้ไปในกระบวนการหมักโดยตรงด้วย
