解糖系[glycolysis]

  グルコース,*フルクトースなどの六炭糖を嫌気的に分解しピルビン酸を生じる経路.本経路を担う酵素は主に細胞質に存在するが,色素体,特にアミロプラストにも存在する.代謝の過程でATPおよび*NADHを生産する.デンプンショ糖,フルクタンなど貯蔵炭水化物に由来するフルクトース6-リン酸は,*ホスホフルクトキナーゼ(PFK)の作用によりATPを消費してフルクトース1,6-ビスリン酸(FBP)となる(植物にはこの反応を触媒する別の酵素も存在する.ピロリン酸ホスホフルクトキナーゼで,この酵素は正逆両方の反応を触媒するが,その働きについては未解明である).さらに*アルドラーゼの触媒により,相互変換が容易なグリセルアルデヒド3-リン酸(GAP)ならびにジヒドロキシアセトンリン酸に開裂される.GAPは, NAD+依存型グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ,ホスホグリセリン酸キナーゼ,ホスホグリセリン酸ムターゼ,エノラーゼ,ピルビン酸キナーゼ(PK)による一連の触媒によりピルビン酸へと変換される.1分子のFBPが2分子のピルビン酸に変換される過程で,2分子のNADHと4分子のATPが合成される.植物の解糖系は, PFKが解糖経路の中間体ホスホエノールピルビン酸により強いフィードバック阻害を受け,また無機リン酸により活性化されることにより制御されるが, FBPによるPKの活性化やフルクトース2,6-ビスリン酸によるPFKの活性化などの制御は受けない点で動物の解糖系と大きく異なる.また非リン酸化NADP+依存型グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼが,ホスホグリセリン酸キナーゼの触媒段階をバイパスするなど,代謝経路は他生物に比べて柔軟かつ複雑である.本経路で生じたピルビン酸はTCA回路によりATPの生成に用いられるほか,各種の炭水化物の生合成の前駆体として利用される.


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