6 3 2 1 Major Metabolic Pathway Glycolysis Mitochondria STAGE 1 Macromolecule → Unit molecule Glc-6-P Glycogen Glc-1-P Glycogen phosphorylase Glucose Starch digestion Kinase 6 3 Change of carbon number Mitochondria Oxidative phosphorylation Oxidation of Carbon 2 H 4 3 2 1 O 1 2 ATP H3-C-H ↓ H3-C-OH H2-C=O H-COOH O=C=O NADH Acetyl CoA Citric acid cycle H2O 在 細胞內可降解澱粉或肝糖得到磷酸化的單糖，再將此單糖導入糖解作用 (glycolysis)；單糖碳數一路崩解，由六碳成為三碳 (pyruvate)，進入粒線體後成為兩碳 (acetyl CoA)，再進入檸檬酸循環完全氧化成為二氧化碳。在此過程中，產生許多能量分子，其中的 NADH 再進入氧化磷酸化反應生成 ATP。 這條主要代謝路徑有幾個應注意之重點。 首先是上面所說的碳數一直下降而分解，同時要注意碳數不但下降，而且碳原子一直被氧化 (失去氫原子)，最後成為二氧化碳。細胞就是靠這樣的氧化作用，消耗具有化學能的碳氫化合物 (糖類)，以產生能量。 其次，整個步驟可大分為三個階段，先是把巨分子的澱粉或肝糖分解，成為單位小分子的磷酸化單糖，進入糖解作用繼續分解成 pyruvate，pyruvate 再進入粒線體，先變成重要的 acetyl CoA，再經檸檬酸循環完全氧化成二氧化碳。 請依下列各種角度來觀察這條主要代謝路徑： (1) 流程： 澱粉 → Glc-6-P → Glycolysis → 氧化磷酸化反應 → ATP (2) 分子： 大分子 → 小分子 → CO2 + H2O (3) 碳鏈長度變化： 6 → 3 → 3 → 1 (4) 細胞空間： 胞外或胞器 → 細胞質 → 粒線體 (5) 氧化狀態： 醇基-OH → → → CO2 Pyruvate Pyruvate CO2 Juang RH (2004) BCbasics 1 STAGE 3 Energy production STAGE 2 Unit molecule → Key small molecule