Поскольку глюкозой манипулировали и разделяли на примерно равные части из-за небольшого вклада энергии, остальные реакции гликолиза включают регенерацию фосфатов таким образом, что приводит к чистому приросту энергии. Основная причина, по которой это происходит, заключается в том, что удаление фосфатных групп из этих соединений является более энергетически выгодным, чем простое извлечение их непосредственно из молекул АТФ и применение их для других целей; Подумайте о начальных этапах гликолиза с точки зрения старой пословицы: «Вы должны тратить деньги, чтобы зарабатывать деньги».

Как и G-6-P и F-6-P, GAP и DHAP являются изомерами: они имеют одинаковую молекулярную формулу, но разные физические структуры. Как это происходит, GAP лежит на прямом химическом пути между глюкозой и пируватом, в то время как DHAP нет. Следовательно, на пятой стадии гликолиза фермент, называемый триозофосфатизомеразой (TIM), берет на себя ответственность и преобразует DHAP в GAP. Этот фермент описан как один из самых эффективных во всем энергетическом метаболизме человека, ускоряющий реакцию, которую он катализирует, примерно в десять миллиардов (1010).

На шестой стадии GAP превращается в 1,3-бисфосфоглицерат (1,3-BPG) под действием фермента глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой. Ферменты дегидрогеназы делают именно то, что предлагают их названия - они удаляют атомы водорода (или протоны, если вы предпочитаете). Водород, освобожденный от GAP, попадает в молекулу NAD +, давая NADH. Имейте в виду, что, начиная с этого шага, для целей бухгалтерского учета все умножается на два, поскольку исходная молекула глюкозы становится двумя молекулами GAP. Таким образом, после этого этапа две молекулы NAD + были восстановлены до двух молекул NADH.

Де-факто обращение более ранних реакций фосфорилирования гликолиза начинается с седьмого этапа. Здесь фермент фосфоглицерат киназа удаляет фосфат из 1,3-BPG с получением 3-фосфоглицерата (3-PG) с высадкой фосфата на ADP с образованием АТФ. Поскольку, опять же, это включает в себя две молекулы 1,3-BOG для каждой молекулы глюкозы, которая поступает в гликолиз вверх по течению, это означает, что в целом образуются два АТФ, что исключает два АТФ, вложенных в этапы один и три.

На восьмом этапе 3-PG превращается в 2-фосфоглицерат (2-PG) благодаря фосфоглицерат-мутазе, которая извлекает оставшуюся фосфатную группу и перемещает ее на один атом углерода. Мутазные ферменты отличаются от изомераз тем, что вместо того, чтобы существенно перестраивать структуру всей молекулы, они просто сдвигают один «остаток» (в данном случае фосфатную группу) в новое место, оставляя общую структуру нетронутой.

На девятой стадии, однако, это сохранение структуры становится спорным, так как 2-PG превращается в фосфоенолпируват (PEP) ферментом энолазой. Энол - это комбинация алкена и спирта. Алкены представляют собой углеводороды, которые включают углерод-углеродную двойную связь, в то время как спирты представляют собой углеводороды с присоединенной гидроксильной группой (-ОН). -ОН в случае енола присоединяется к одному из атомов углерода, участвующих в двойной связи углерод-углерод в ПЭП.

Наконец, на десятой и последней стадии гликолиза PEP превращается в пируват с помощью фермента пируваткиназы. Если вы подозреваете из имен различных участников этого этапа, что в процессе образуются еще две молекулы АТФ (по одной на каждую фактическую реакцию), вы правы. Фосфатную группу удаляют из PEP и добавляют к ADP, скрывающемуся поблизости, с образованием ATP и пирувата. Пируват представляет собой кетон, что означает, что он имеет неконцевой углерод (то есть тот, который не находится на конце молекулы), участвующий в двойной связи с кислородом и двух одинарных связях с другими атомами углерода. Химическая формула для пирувата - C3H4O3, но, выражая это как (CH3) CO (COOH), мы получаем более яркое представление о конечном продукте гликолиза.