Глюкоза, которая содержит структуру с шестью кольцами, которая включает пять атомов углерода и один атом кислорода, переносится в клетку через плазматическую мембрану специализированными транспортными белками. Оказавшись внутри, он сразу же фосфорилируется, то есть к нему присоединяется фосфатная группа. Это делает две вещи: это дает молекуле отрицательный заряд, фактически захватывая ее в клетке (заряженные молекулы не могут легко пересечь плазменную мембрану), и это дестабилизирует молекулу, настраивая ее для меня большей реальностью, разбитой на более мелкие компоненты.

Новая молекула называется глюкозо-6-фосфатом (G-6-P), поскольку фосфатная группа связана с атомом углерода глюкозы номер 6 (единственным, который находится за пределами кольцевой структуры). Фермент, который катализирует эту реакцию, представляет собой гексокиназу; «hex-» - греческий префикс для «шестерки» (как в «шестиуглеродном сахаре»), а киназы - это ферменты, которые удаляют фосфатную группу из одной молекулы и прикрепляют ее в другом месте; в этом случае фосфат берется из АТФ, оставляя АДФ (аденозиндифосфат) в своем следе.

Следующим этапом является превращение глюкозо-6-фосфата в фруктозо-6-фосфат (F-6-P). Это просто перегруппировка атомов или изомеризация без добавлений или вычитаний, так что один из атомов углерода внутри глюкозного кольца перемещается за пределы кольца, оставляя на своем месте пятиатомное кольцо. (Вы можете вспомнить, что фруктоза - это «фруктовый сахар», распространенный и встречающийся в природе диетический элемент.) Фермент, катализирующий эту реакцию, представляет собой фосфоглюкозоизомеразу.

Третьим этапом является другое фосфорилирование, катализируемое фосфофруктокиназой (PFK) и дающее фруктозу 1,6-бисфосфат (F-1,6-BP). Здесь вторая фосфатная группа присоединяется к атому углерода, который был извлечен из кольца на предыдущем этапе. (Совет по химической номенклатуре: причина, по которой эту молекулу называют «бисфосфатом», а не «дифосфатом»), заключается в том, что два фосфата связаны с разными атомами углерода, а не один соединен с другим, противоположным углеродно-фосфатной связи.) Как и на предыдущей стадии фосфорилирования, поставляемый фосфат происходит из молекулы АТФ, поэтому для этих ранних стадий гликолиза требуется вложение двух АТФ.

Четвертая стадия гликолиза разбивает в настоящее время крайне нестабильную шестиуглеродную молекулу на две разные трехуглеродные молекулы: глицеральдегид-3-фосфат (GAP) и дигидроксиацетонфосфат (DHAP). Альдолаза является ферментом, ответственным за это расщепление. Из названий этих трехуглеродных молекул вы можете заметить, что каждая из них получает один из фосфатов от родительской молекулы.