解糖系（Glycolysis）

解糖系（Glycolysis）は、グルコース（ブドウ糖）をピルビン酸に分解し、ATPを産生する代謝経路 であり、細胞のエネルギー供給の中心的な役割 を果たす。

🔹 解糖系の概要

• 場所：細胞質（細胞質基質）
• 基質：グルコース（C₆H₁₂O₆）
• 最終産物：ピルビン酸（C₃H₄O₃）×2
• ATP産生：2ATP（※総産生は4ATPだが、最初に2ATPを消費するため差し引き2ATP）
• 補酵素の関与：NAD^＋がNADHに還元される

🔹 解糖系の10段階（主要な反応）

解糖系は 前半（エネルギー消費段階） と 後半（エネルギー産生段階） に分けられる。

🔸 前半：エネルギー消費段階（1～5段階）

ATPを2分子消費し、グルコースを活性化する。
1️⃣ グルコース → グルコース-6-リン酸
（ATP消費）
酵素：ヘキソキナーゼ
2️⃣ グルコース-6-リン酸 → フルクトース-6-リン酸
　酵素：グルコース6-リン酸イソメラーゼ
3️⃣ フルクトース-6-リン酸 → フルクトース-1,6-ビスリン酸
（ATP消費、律速段階）
酵素：6–ホスホフルクトキナーゼ
ATPが過剰に存在すると、6–ホスホフルクトキナーゼの活性が低下
　ADP、AMPが蓄積すると、6–ホスホフルクトキナーゼの活性が上昇
4️⃣ フルクトース-1,6-ビスリン酸 → グリセルアルデヒド-3-リン酸（G3P） + ジヒドロキシアセトンリン酸（DHAP）
　酵素：アルドラーゼ
5️⃣ DHAP → G3P（両者が相互変換可能）

👉 ここで、1分子のグルコースから2分子のG3Pができる。

🔸 後半：エネルギー産生段階（6～10段階）

ピルビン酸を生成し、ATPを産生する。
6️⃣ G3P → 1,3-ビスホスホグリセリン酸
（NADH産生）
　酵素：グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ
7️⃣ 1,3-ビスホスホグリセリン酸 → 3-ホスホグリセリン酸
（ATP産生）
　酵素：ホスホグリセリン酸キナーゼ　
8️⃣ 3-ホスホグリセリン酸 → 2-ホスホグリセリン酸
　酵素：ホスホグリセリン酸キナーゼ
9️⃣ 2-ホスホグリセリン酸 → ホスホエノールピルビン酸（PEP）
　酵素：エノターゼ
🔟 PEP → ピルビン酸
（ATP産生）
　酵素：ピルビン酸キナーゼ

👉 ここで、1分子のグルコースから合計4分子のATPが産生される。
（ただし、前半で2ATP消費したため、全体では2ATP産生される）

🔹 解糖系の特徴

✅ 酸素を必要としない（嫌気的条件でも進行する）
✅ 短時間でATPを産生できるため、筋肉細胞でのエネルギー供給に重要
✅ 解糖系の最終産物（ピルビン酸）は、さらなるエネルギー産生へ

• 好気的条件：ピルビン酸はミトコンドリアへ運ばれ、クエン酸回路（TCA回路）と電子伝達系で大量のATPを産生
• 嫌気的条件：乳酸デヒドロゲナーゼによって乳酸に変換

🔹 解糖系の生理的意義

• 赤血球：ミトコンドリアを持たないため、ATP産生は解糖系のみ
• 筋細胞：激しい運動時に解糖系が活性化（酸素供給が追いつかない場合、乳酸生成）

🔹 まとめ

✅ グルコース → ピルビン酸へと分解する10段階の経路
✅ 細胞のエネルギー供給に不可欠（2ATPと2NADHを産生）
✅ 酸素がなくても進行するため、短時間でのATP産生に重要