تحلل الجلوكوز
تسلسل التفاعل > المرحلة التحضيرية

أول خمس خطوات تعتبر المرجلة التحضيرية (أو الاستثمارية)، لأنها تستهلك الطاقة لتحويل الجلوكوز إلى اثنين من سكر فوسفاتي ثلاثي الكربون (G3P).
الخطوة الأولى في تحلل السكر هي فسفرة الجلوكوز من قبل عائلة من الإنزيمات تسمى الهكسوكيناز لتكون جلوكوز 6-فوسفات (G6P). هذا التفاعل يستهلك ATP، ولكنه يعمل للحفاظ على تراكيز الجلوكوز منخفضة، وتشجيع مستمر على نقل الجلوكوز إلى داخل الخلية من خلال نواقل على غشاء البلازما. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمنع السكر من التسرب للخارج (الخلية لا تحتوي نواقل ل G6P)، والانتشار الحر لل GDP إلى خارج الخلية لا يحدث بسبب طبيعته المشحونة. الجلوكوز بدلاً من ذلك يمكن أن يتكون من فسفرة أو من تحلل النشا أو الغلايكوجين داخل الخلية.
في الحيوانات، النظير الإنزيمي للهيكسوكيناز يسمى جلوكوكيناز يستخدم أيضاَ في الكبد، الذي لديه قدرة أقل بكثير على الارتباط بالجلوكوز (ك م قريب من المستوى الطبيعي لسكر الدم)، ويختلف في الخواص التنظيمية. اختلاف قوة الارتباط بالجزيء الارتكازي والتنظيم المختلف لهذا الإنزيم هو انعكاس لدور الكبد في الحفاظ على مستويات السكر في الدم.
العوامل المساعدة: Mg+2
بعد ذلك، يتم إعادة ترتيب G6P على شكل فركتوز سداسي الفوسفات (F6P) عن طريق جلوكوز فوسفات أيزوميراز. الفركتوز يمكنه أيضاً أن يدخل مسار تحلل السكر عن طريق الفسفرة في هذه المرحلة.
التغير في البناء يسمى (isomeration)، التي يتم فيها تحويل G6P إلى F6P. التفاعل يتطلب إنزيم حتى يستمر، وهذا الإنزيم هو (phosphohexose isomerase).
هذا التفاعل هو تفاعل عكسي حر تحت الظروف الخلوية الطبيعية. ولكن، غالبا ما يكون مدفوع للأمام بسبب انخفاض تركيز F6P، الذي يتم استهلاكه باستمرار خلال الخطوة التالية من تحلل الجلوكوز. في ظل ظروف ارتفاع تركيز F6P، هذا التفاعل بسهولة يعمل في الاتجاه المعاكس. هذه الظاهرة يمكن تفسيرها من خلال مبدأ ليتشاتلييه. عملية الIsomerization إلى سكر كيتوني ضروري لإسقرار الأيون الكربوني السالب في الخطوة الرابعة من التفاعل (أدناه).
إنفاق الطاقة لجزيء ATP آخر في هذه الخطوة يتم في خطوتين: عملية تحلل السكر (هذه الخطوة) لا رجعة فيها الآن أي تكون باتجاه واحد، الطاقة المستهلكة تزعزع استقرار الجزيء. لأن التفاعل المحفز بوساطة فوسفوفركتوكيناز-1 (PFK-1) يدمج مع عملية التحلل المائي للATP (خطوة ملائمة لإنتاج الطاقة) وهي في جوهرها لا رجعة فيها، ومسار كيميائي مختلف يجب أن يستخدم للقيام بالتحويل العكسي من خلال استحداث السكر. وهذا يجعل التفاعل نقطة تنظيمية رئيسية (انظر أدناه). وهي أيضا خطوة محددة لسرعة التفاعل.
علاوة على ذلك، الفسفرة التالية ضرورية للسماح بإنتاج مجموعتين مشحونتين (بدلاً من واحدة فقط) في خطوة لاحقة من تحلل السكر، لضمان الانتشار الحر لعناصر الارتكاز خارج الخلية.
نفس التفاعل يمكن أيضاً أن يتم تحفيزه بوساطة فسفوفروكتوكيناز التي تعتمد على بيروفوسفات(PFP / PPi-PFK)، الموجود في معظم النباتات، بعض البكتيريا، البكتيريا البدائية، الطلائعيات، ولكن ليس في الحيوانات. هذا الإنزيم يستخدم البيروفوسفات (PPi) كمانح للفوسفات بدلاً من ATP. وهو تفاعل عكسي، يزيد من مرونة التمثيل الغذائي للسكر. مجموعة أكثر ندرة من الإنزيم البديل ((PFK تعتمد على الADP وجدت في بعض أنواع البكتيريا البدائية.
عوامل مساعدة: Mg+2
زعزعة الجزيء في التفاعل السابق يسمح للحلقة السداسية أن تفصل بوساطة الألدولاز إلى جزيئي سكر ثلاثي: فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون (كيتوز)، غليسيرألدهيد 3-الفوسفات (ألدوز). هناك نوعان من الألدوليز: النوع الأول موجودة في الحيوانات والنباتات والنوع الثاني موجود في الفطريات والبكتيريا؛ النوعين يستخدمان طرق مختلفة في فصل حلقة الكيتوز.
الإلكترونات المتمركزة في رابطة الكربون-الكربون المنفصلة ترتبط مع مجموعة الكحول. مما يؤدي إلى أن الأيون كربوني السالب يستقر عن طريق تركيب الأيون الكربوني السالب نفسه عبر توزيع رنين الشحنات عن طريق وجود عامل مرافق مشحون.
تريوز فوسفات أيزوميراز يحول بسرعة الفوسفات ثنائي هيدروكسي الأسيتون إلى غليسيرألدهيد ثلاثي الفوسفات (GADP) الذي يستمر في تحلل السكر إلى حد أبعد. وهذا مميز له، لأنه يوجه الفوسفات ثنائي هيدروكسي الأسيتون إلى الأسفل في نفس مسار غليسيرألدهيد ثلاثي الفوسفات، وبالتالي يساهم في تنظيم التفاعل.