วิถีไกลโคลิซีสและวัฏจักรเครบส์เชื่อมโยงวิถีเมแทบอลิซึมอื่นๆ

          กระบวนการหายใจระดับเซลล์นอกจากการทำหน้าที่เป็นกระบวนการสลาย
(catabolism) ที่ให้พลังงานในรูปของ ATP แล้ว ยังให้สารตัวกลางที่สำคัญเพื่อนำไปใช้
ในการสังเคราะห์สารอื่นๆ ที่จำเป็นต่อร่างกายโดยกระบวนการสังเคราะห์ (anabolism)
นอกจากนี้กระบวนการหายใจยังเป็นจุดเชื่อมโยงของกระบวนการสลายสารอื่นๆ อีกด้วย

กระบวนการสลาย

           อาหารบริโภคประจำวันของเราประกอบด้วยไขมัน โปรตีน น้ำตาลซูโครส (น้ำตาลจาก
ต้นอ้อย) และแป้ง อาหารเหล่านี้สามารถเข้าสู่วิถีไกลโคลิซีสได้ทั้งสิ้น แต่อย่างไรก็ตามแป้ง
ต้องถูกย่อยเป็นน้ำตาลเสียก่อน โปรตีนต้องถูกย่อยจนได้กรดอะมิโนและถูกดึงหมู่อะมิโน
ออกไป ไขมันนั้นเมื่อถูกย่อยจะได้เป็นกรดไขมันกับกลีเซอรอล กรดไขมันต้องถูกออกซิเดชัน
จนได้แอซิติล โคเอ และกลีเซอรอลต้องเปลี่ยนแปลงไปเป็นแอซีตาลดีไฮด์ จากนั้นจึงเข้าสู่
วิถีไกลโคลิซีสและวัฏจักรเครปส์ตามจุดต่างๆ
           แป้งในรูปของไกลโคเจนและแป้งในพืชรวมทั้งน้ำตาลอื่นๆ สามารถเปลี่ยนเป็นสาร
ตัวกลางต่างๆ ในวิถีไกลโคลิซีสได้ ส่วนโปรตีนที่ถูกย่อยจนเป็นกรดอะมิโน เซลล์จะนำไปใช้
ในการสร้างโปรตีนชนิดอื่นๆ ที่เซลล์ต้องการ แต่ถ้ามีมากจะถูกเปลี่ยนเป็นสารที่สามารถ
เข้าไปในวิถีไกลโคลิซีสและเครปส์ แต่ทั้งนี้ต้องมีการเอาหมู่แอมโมเนีย (NH3) ออกไป
เสียก่อน กรดอะมิโนบางชนิดสามารถเปลี่ยนเป็นไพรูเวตได้ บางชนิดเปลี่ยนเป็นแอซิติลโคเอ
บางชนิดเปลี่ยนเป็นสารตัวกลางอื่นๆ เช่น ออกซาโลแอซีเตต ไขมันเมื่อถูกย่อยเป็นกรดไขมัน
กับกลีเซอรอลแล้ว กลีเซอรอลจะเปลี่ยนแปลงไปเป็นกลีเซอรอลดีไฮด์-3-ฟอสเฟตเพื่อเข้าสู่
วิถีไกลโคลิซีส ส่วนกรดไขมันจะถูกออกซิไดส์เป็นแอซีติล โคเอเพื่อเข้าวัฏจักรเครบส์ได้โดยตรง






รูปที่ 7.9 กระบวนการสลายสารอาหารต่างๆ

กระบวนการสังเคราะห์

           นอกจากพลังงานแล้ว สิ่งมีชีวิตยังต้องการสารชีวโมเลกุลอื่น ทั้งที่เป็นสารโมเลกุล
ใหญ่และที่เป็นสารโมเลกุลเล็กที่จำเป็นสำหรับเซลล์อีกด้วย โมเลกุลบางชนิดที่ได้จาก
การย่อยอาหารอาจนำไปใช้ได้ทันที เช่น กรดอะมิโน ถูกนำไปสร้างโปรตีนชนิดที่เซลล์
ต้องการ หรือสารตัวกลางจากวิถีไกลโคลิซีสและวัฏจักรเครปส์อาจถูกเปลี่ยนแปลงไป
เป็นกรดอะมิโนชนิดที่ร่างกายสังเคราะห์เองได้ กลูโคสอาจถูกนำกลับไปสร้างเป็นไพรูเวต
หรือการสร้างกรดไขมันจากแอซิติล โคเอ กระบวนการเหล่านี้เป็นกระบวนการที่ต้องใช้ ATP
ที่เกิดจากกระบวนการหายใจระดับเซลล์ทั้งสิ้น