В процессе гликолиза каждая молекула глюкозы расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты (пирувата). При этом может быть произведено небольшое количество АТФ. Однако основной выход энергии в виде АТФ происходит на этапах окисления пирувата в митохондриях, в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и в процессе окислительного фосфорилирования.
Для определения общего количества АТФ, образующегося при полном окислении 42 молекул пировиноградной кислоты, давайте рассмотрим каждый этап:
Преобразование пирувата в ацетил-КоА:
- Каждая молекула пирувата преобразуется в одну молекулу ацетил-КоА, при этом выделяется одна молекула NADH.
- Итак, 42 молекулы пирувата дадут 42 молекулы NADH.
Цикл Кребса:
- Каждая молекула ацетил-КоА в цикле Кребса приводит к образованию 3 молекул NADH, 1 молекулы FADH2 и 1 молекулы GTP (или АТФ, в зависимости от клетки).
- Поэтому 42 молекулы ацетил-КоА дадут 126 молекул NADH, 42 молекулы FADH2 и 42 молекулы АТФ.
Окислительное фосфорилирование:
- Каждая молекула NADH приводит к образованию примерно 2.5 молекул АТФ.
- Каждая молекула FADH2 приводит к образованию примерно 1.5 молекул АТФ.
Теперь подсчитаем общее количество АТФ:
- От преобразования пирувата: 42 NADH * 2.5 АТФ/NADH = 105 АТФ
- От цикла Кребса:
- 126 NADH * 2.5 АТФ/NADH = 315 АТФ
- 42 FADH2 * 1.5 АТФ/FADH2 = 63 АТФ
- 42 АТФ из GTP
Суммируем все эти значения:
- 105 АТФ (от преобразования пирувата)
- 315 АТФ (от NADH цикла Кребса)
- 63 АТФ (от FADH2 цикла Кребса)
- 42 АТФ (непосредственно из цикла Кребса)
Общее количество АТФ = 105 + 315 + 63 + 42 = 525 АТФ.
Таким образом, при полном окислении 42 молекул пировиноградной кислоты в общей сложности образуется 525 молекул АТФ.