ทำความรู้จักกับกระบวนการไกลโคไลซิสและโรคที่มากับมันอย่างไร

น้ำตาลที่เข้าสู่ร่างกายจะไม่เปลี่ยนเป็นพลังงานที่มนุษย์ต้องการเพื่อทำกิจกรรมในทันที ขั้นแรกจะต้องแบ่งออกเป็นรูปแบบที่ง่ายกว่าผ่านขั้นตอนต่างๆ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือกระบวนการของไกลโคไลซิส Glycolysis เป็นกระบวนการแรกในการทำลายน้ำตาลกลูโคสให้เป็นพลังงานที่จำเป็นในการเผาผลาญของเซลล์ กระบวนการไกลโคไลซิสประกอบด้วยเฟสที่ต้องการพลังงาน ตามด้วยเฟสที่ปล่อยพลังงานออกมาเอง เมื่อกระบวนการไกลโคไลซิสถูกรบกวนจากปัจจัยต่าง ๆ มีหลายโรคที่อาจเกิดขึ้นได้ โรคที่เป็นปัญหาคืออะไร?

กระบวนการไกลโคไลซิส

Glycolysis เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย Glycolysis เป็นขั้นตอนแรกในการสลายกลูโคสเพื่อผลิตพลังงานที่มีประโยชน์ในการเผาผลาญของเซลล์ นักวิจัยแบ่งกระบวนการไกลโคไลซิสออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่

1. การเปลี่ยนกลูโคสเป็นฟรุกโตส (C6H12O6)

กระบวนการนี้ตามด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ ฟอสโฟรีเลชั่น ไอโซเมอไรเซชัน และฟอสโฟรีเลชั่นที่สอง หลักการทำงานของขั้นตอนแรกนี้คือการดักจับกลูโคสในเซลล์และแปลงเป็นอะตอมของคาร์บอนที่พร้อมจะลดความซับซ้อนกลับเป็นอะตอมคาร์บอนสามคาร์บอนหรือโมเลกุลไพรูเวตที่มีฟอสโฟรีเลต

2. ฟรุกโตสแตกแยก

ในขั้นตอนนี้ ฟรุกโตสจะถูกแยกออกเป็นโมเลกุลไพรูเวตซึ่งแต่ละอะตอมมีคาร์บอนสามอะตอม (C3H3O3) เป็นผลสุดท้ายของกระบวนการไกลโคไลซิสที่สร้างพลังงานสำหรับการเผาผลาญของเซลล์

3. เก็บเกี่ยว ATP

เมื่อกระบวนการไกลโคไลซิสดำเนินการโดยไม่ใช้ออกซิเจน (แบบไม่ใช้ออกซิเจน) ยังผ่านกระบวนการออกซิเดชันด้วย พลังงานการแปลงจะเกิดขึ้นในรูปของสารประกอบเคมีอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) ATP นี้เป็นแหล่งพลังงานให้กับร่างกาย เช่น เมื่อเซลล์กล้ามเนื้อหดตัว ผลลัพธ์สุดท้ายของกระบวนการไกลโคลิซิสนี้จะผลิตโมเลกุล ATP และนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์บวกกับไฮโดรเจนที่รู้จักกันในชื่อ NADH ด้วย NADH หนึ่งตัวสร้าง ATP สามตัว ในกระบวนการไกลโคไลซิสหนึ่งกระบวนการ ATP มากถึงแปดตัวจะถูกสร้างขึ้นด้วยการสลายของโมเลกุล ATP สี่ตัว บวกกับ NADH สองตัว (หก ATP) ลบ ATP สองตัว (พลังงานที่จำเป็นต่อกระบวนการไกลโคไลซิส) [[บทความที่เกี่ยวข้อง]]

โรคที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการไกลโคไลซิสมีอะไรบ้าง?

แม้ว่ากระบวนการของ glycolysis นั้นง่ายมาก แต่ก็มีบทบาทสำคัญในสุขภาพของมนุษย์ เมื่อกระบวนการนี้ทำงานมากเกินไป ไกลโคไลซิสสามารถนำไปสู่โรคต่างๆ เช่น:

1. เบาหวาน

กระบวนการของไกลโคไลซิสสามารถเกิดขึ้นได้ในส่วนใดส่วนหนึ่งของเซลล์ ซึ่งหนึ่งในนั้นอยู่ในเซลล์ตับซึ่งมีหน้าที่สำคัญที่ตับในการเผาผลาญ ในเซลล์ตับ ไกลโคไลซิสมีบทบาทในการควบคุมการผลิตกลูโคส หากมีการผลิตน้ำตาลกลูโคสมากเกินไป ร่างกายจะประสบภาวะน้ำตาลในเลือดสูง หรือที่เรียกว่าน้ำตาลในเลือดมากเกินไป ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงนี้เพิ่มความเสี่ยงในการเป็นโรคเบาหวานหรือทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนร้ายแรงที่เรียกว่า diabetic ketoacidosis (DKA) ในผู้ที่เป็นเบาหวานอยู่แล้ว ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงอาจเกิดขึ้นได้เมื่อกระบวนการไกลโคไลซิสทำงานมากเกินไปในตับอ่อน (เซลล์เบต้า) และ adipocytes (ไลโปไซต์และเซลล์ไขมัน) ที่นี่ glycolysis อาจทำให้เกิดการดื้อต่ออินซูลินซึ่งมีบทบาทในการเพิ่มความเสี่ยงในการเป็นโรคเบาหวาน

2. มะเร็ง

เซลล์ที่แข็งแรงมักต้องการออกซิเจนเพื่อพัฒนาตามปกติ แต่ในเซลล์มะเร็ง ปริมาณออกซิเจนที่ลดลง (ภาวะขาดออกซิเจน) ไปยังเซลล์เนื้องอก จริง ๆ แล้วทำให้พวกเขาต้องพึ่งพากระบวนการเมตาบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจน เช่น ไกลโคไลซิส เพื่อรับพลังงานจาก ATP ที่พวกมันผลิตขึ้น

3. โรคความเสื่อม

การวิจัยแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการไกลโคไลซิสจะทำให้คุณอ่อนแอต่อโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การลดลงของกระบวนการไกลโคไลซิสที่รุนแรงเกินไปอาจนำไปสู่การเกิดโรคความเสื่อมนี้ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือโรคอัลไซเมอร์ นั่นคือคำอธิบายของกระบวนการไกลโคไลซิสและปัญหาที่อาจเกิดขึ้นหากกระบวนการนี้หยุดชะงัก หวังว่านี่จะช่วยให้คุณเข้าใจถึงความสำคัญของกระบวนการนี้ในการสลายน้ำตาลในเลือดให้เป็นพลังงาน