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。糖酵解生成ATP的数量需要分情况来详细分析。
首先来看葡萄糖进行糖酵解的情况。葡萄糖进入细胞后,第一步由己糖激酶催化葡萄糖磷酸化生成葡萄糖 - 6 - 磷酸,这一过程消耗1分子ATP;然后在磷酸果糖激酶 - 1的催化下,果糖 - 6 - 磷酸磷酸化生成果糖 - 1,6 - 二磷酸,又消耗1分子ATP。在后续的反应中,甘油醛 - 3 - 磷酸在甘油醛 - 3 - 磷酸脱氢酶的作用下生成1,3 - 二磷酸甘油酸,1,3 - 二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的催化下生成3 - 磷酸甘油酸,这一步反应底物水平磷酸化生成1分子ATP,由于1分子葡萄糖可生成2分子甘油醛 - 3 - 磷酸,所以此步共生成2分子ATP;接着磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸,这一步也是底物水平磷酸化,同样因为生成2分子磷酸烯醇式丙酮酸,所以又生成2分子ATP。综合起来,从葡萄糖开始进行糖酵解,消耗2分子ATP,生成4分子ATP,净生成2分子ATP。
如果是从糖原开始进行糖酵解,糖原在磷酸化酶的作用下生成葡萄糖 - 1 - 磷酸,然后转变为葡萄糖 - 6 - 磷酸,这一过程不消耗ATP。后续的反应与葡萄糖进行糖酵解相同,生成4分子ATP,所以从糖原开始进行糖酵解净生成3分子ATP。
综上所述,糖酵解生成ATP的数量,若从葡萄糖开始净生成2分子ATP,若从糖原开始净生成3分子ATP。这种生成ATP的方式虽然产生的能量相对较少,但在机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时,能快速为机体提供能量,满足代谢需求,具有重要的生理意义。同时,糖酵解也是糖有氧氧化的前阶段,为后续的有氧氧化提供了基础。