糖分解主要有糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径等几种途径。
糖酵解是葡萄糖或糖原在无氧或缺氧条件下,分解为乳酸同时产生少量ATP的过程。这一途径在细胞液中进行,可分为两个阶段。第一阶段是由葡萄糖分解成丙酮酸的过程,称为糖酵解途径,包括磷酸化、异构化、裂解等一系列反应,消耗2分子ATP;第二阶段是丙酮酸还原为乳酸,此过程不产生ATP,但使NADH重新氧化为NAD ,以保证糖酵解的持续进行。糖酵解是生物界普遍存在的供能途径,其生理意义在于为机体在缺氧情况下迅速提供能量,比如剧烈运动时,肌肉处于相对缺氧状态,就通过糖酵解迅速补充能量。
有氧氧化是指葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的过程,它是糖氧化的主要方式,绝大多数细胞都通过此途径获得能量。有氧氧化可分为三个阶段,第一阶段是糖酵解途径,葡萄糖分解生成丙酮酸;第二阶段是丙酮酸进入线粒体,氧化脱羧生成乙酰CoA;第三阶段是乙酰CoA进入三羧酸循环和氧化磷酸化,彻底氧化生成CO2和H2O,并产生大量ATP。有氧氧化产生的能量远远多于糖酵解,是机体获取能量的主要方式,对于维持机体正常的生理活动至关重要。
磷酸戊糖途径是从糖酵解的中间产物葡糖 - 6 - 磷酸开始的另一分支途径,它在细胞液中进行。该途径可分为两个阶段,第一阶段是氧化阶段,生成磷酸戊糖、NADPH和CO2;第二阶段是非氧化阶段,通过一系列基团转移反应,将磷酸戊糖转变为6 - 磷酸果糖和3 - 磷酸甘油醛而进入糖酵解途径。磷酸戊糖途径的主要生理意义在于生成NADPH和磷酸核糖。NADPH是体内许多合成代谢的供氢体,还参与体内的羟化反应以及维持谷胱甘肽的还原性等;磷酸核糖则是合成核苷酸的重要原料。
此外,还有糖醛酸途径等。糖醛酸途径是指葡萄糖先转变为葡糖 - 6 - 磷酸,再转变为葡糖 - 1 - 磷酸,然后生成UDP - 葡萄糖,进一步氧化生成UDP - 葡糖醛酸