Аеробно окисляване на глюкозата

Аеробното окисляване на глюкозата включва 3 етапа:

Етап 1 настъпва в цитозола и се състои в образуването на пировиноградна киселина:

Глюкоза → 2 PVC + 2 ATP + 2 NADH2;

Етап 2 се провежда в митохондриите:

2 PVC → 2 ацетил - CoA + 2 NADH2;

Етап 3 се провежда в митохондриите:

2 ацетил - CoA → 2 CTK.

Поради факта, че на първия етап в цитозола се образуват 2 молекули NADH2 и те могат да бъдат окислени само в митохондриалната дихателна верига, е необходим трансферът на водород от цитозола NADH2 към интрамитохондриалните електронно-транспортни вериги. Митохондриите са непропускливи за NADH2; следователно съществуват специални совалкови механизми за прехвърляне на водород от цитозола в митохондриите. Тяхната същност е отразена в диаграмата, където X е окислената форма на водородния носител, а XH2 е неговата редуцирана форма:

глюкозата

Разграничават се няколко совалкови механизма в зависимост от това какви вещества участват в преноса на водород през митохондриалната мембрана.

Глицерофосфатна совалка, при които има загуба на две молекули АТФ, тъй като вместо две молекули NADH2 (потенциално 6 молекули АТФ) се образуват 2 молекули FADH2 (всъщност 4 молекули АТФ).

Механизъм на совалката Малат работи за отстраняване на водорода от митохондриалната матрица:

Енергийна ефективност на аеробното окисляване.

  1. глюкоза → 2 PVC + 2 ATP + 2 NADH2 (→ 8 ATP).
  2. 2 PVC → 2 ацетил CoA + 2 NADH2 (→ 6 ATP).
  3. 2 ацетил CoA → 2 TCA (12 * 2 = 24 ATP).

Общо могат да се образуват 38 ATP молекули, от които е необходимо да се извадят 2 ATP молекули, загубени в механизма на глицерофосфатната совалка. Така се формира 36 ATF.

36 ATP (около 360 kcal) варира от 686 kcal. 50-60% е енергийната ефективност на аеробното окисляване на глюкозата, която е двадесет пъти по-висока от ефективността на анаеробното окисляване на глюкозата. Следователно, в тъканите, когато се доставя кислород, анаеробният път е блокиран и това явление се нарича ефектът на Пастьор. При новородени аеробният път започва да се активира през първите 2-3 месеца от живота.