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糖代谢(一)：糖酵解

葡萄糖代谢的初始步骤，糖酵解，是将葡萄糖转化为丙酮酸的关键过程。整个过程分为两个阶段：准备阶段和放能阶段。

在准备阶段，葡萄糖需要被磷酸化形成活化底物，但为何这么做呢？原因有三：为了后续反应，磷酸化需消耗能量，而无机磷酸或高能磷酸化合物如ATP是提供磷酸基团的可能来源。尽管无机磷酸可进行磷酸化，但反应的吉布斯自由能变正值大，所以ATP被选中，利用其水解的自由能驱动葡萄糖磷酸化。

磷酸化发生在葡萄糖的6号碳原子上的羟基，由于己糖激酶的催化特性。接下来，通过异构酶的作用，葡萄糖-6-磷酸变为果糖-6-磷酸，形成新的磷酸化位点，为第二步磷酸化做准备。尽管异构化反应可逆，但在细胞内，由于浓度优势，反应仍能自发进行。

接下来的放能阶段，底物被切分，产物3-磷酸甘油醛经过一系列步骤，包括脱氢和磷酸化，最终形成丙酮酸。这个过程中，底物水平磷酸化是真核细胞的主要途径，利用释放的自由能生成ATP，受NADH和ATP浓度的调控，以维持细胞能量平衡。

最后，底物上的磷酸基团完全脱去后，糖酵解完成。下一部分将探讨糖异生的过程。