Какие продукты и сколько молекул атф получаются при гликолизе
Синтез АТФ при расщеплении глюкозы. Выделение энергии из гликогена
Мы можем определить общее количество молекул АТФ, которое образуется при расщеплении 1 молекулы глюкозы при оптимальных условиях.
1. Во время гликолиза образуются 4 молекулы АТФ: 2 молекулы АТФ расходуются на первом этапе фосфорилирования глюкозы, необходимого для хода процесса гликолиза, чистый выход АТФ при гликолизе равен 2 молекулам АТФ.
2. В итоге цикла лимонной кислоты образуется 1 молекула АТФ. Однако в связи с тем, что 1 молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы пировиноградной кислоты, каждая из которых проходит оборот в цикле Кребса, получается чистый выход АТФ на 1 молекулу глюкозы, равный 2 молекулам АТФ.
3. При полном окислении глюкозы суммарно образуются 24 атома водорода в связи с процессом гликолиза и циклом лимонной кислоты, 20 из них окисляются в соответствии с хемо-осмотическим механизмом с выделением 3 молекул АТФ на каждые 2 атома водорода. В итоге получается еще 30 молекул АТФ.
4. Четыре оставшихся атома водорода выделяются под влиянием дегидрогеназ и включаются в цикл хемоосмотического окисления в митохондриях помимо первой стадии. Окисление 2 атомов водорода сопровождается получением 2 молекул АТФ, в итоге получается еще 4 молекулы АТФ.
Сложив все полученные молекулы, получим 38 молекул АТФ как максимально возможное количество при окислении 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды. Следовательно, 456000 калорий могут сохраняться в виде АТФ из 686000 калорий, получаемых при полном окислении 1 грамм-молекулы глюкозы. Эффективность преобразования энергии, обеспечиваемая этим механизмом, составляет около 66%. Остальные 34% энергии преобразуются в тепловую и не могут быть использованы клетками для выполнения специфических функций.
Выделение энергии из гликогена
Продолжительное высвобождение энергии из глюкозы, когда клетки не нуждаются в энергии, было бы слишком расточительным процессом. Гликолиз и последующее окисление атомов водорода постоянно контролируются в соответствии с потребностями клеток в АТФ. Этот контроль осуществляется многочисленными вариантами управляющих механизмов обратной связи в ходе химических реакций. К числу наиболее важных влияний такого рода можно отнести концентрацию АДФ и АТФ, контролирующую скорость химических реакций в ходе процессов обмена энергии.
Одним из важных путей, позволяющих АТФ управлять обменом энергии, является ингибирование фермента фосфофруктокиназы. Этот фермент обеспечивает образование фруктозо-1,6-дифосфата — одной из начальных стадий гликолиза, поэтому результирующим влиянием избытка АТФ в клетке будет торможение или даже остановка гликолиза, что, в свою очередь, приведет к торможению обмена углеводов. АДФ (равно как и АМФ) оказывает противоположное влияние на фосфофруктокиназу, существенно повышая ее активность. Когда АТФ используется тканями для энергообеспечения большинства химических реакций в клетках, это уменьшает ингибирование фермента фосфофруктокиназы, более того, его активность повышается параллельно увеличению концентрации АДФ. В результате запускаются процессы гликолиза, приводящие к восстановлению запасов АТФ в клетках.
Другой способ управления опосредован цитратами, образующимися в цикле лимонной кислоты. Избыток этих ионов существенно снижает активность фосфофруктокиназы, что не дает гликолизу опережать скорость использования пировиноградной кислоты, образующейся в результате гликолиза в цикле лимонной кислоты.
Третий способ, с помощью которого система АТФ-АДФ-АМФ может контролировать обмен углеводов и управлять выделением энергии из жиров и белков, заключается в следующем. Возвращаясь к различным химическим реакциям, служащим способом выделения энергии, мы можем заметить, что если весь имеющийся в наличии АМФ уже превращен в АТФ, дальнейшее образование АТФ становится невозможным. В результате прекращаются все процессы использования питательных веществ (глюкозы, белков и жиров) для получения энергии в виде АТФ. Лишь после использования образовавшегося АТФ в качестве источника энергии в клетках для обеспечения разнообразных физиологических функций вновь появляющиеся АДФ и АМФ запустят процессы получения энергии, в ходе которых АДФ и АМФ преобразуются в АТФ. Этот путь автоматически поддерживает сохранение определенных запасов АТФ, кроме случаев экстремальной активности клеток, например при тяжелых физических нагрузках.
— Также рекомендуем «Анаэробный гликолиз. Молочная и пировиноградная кислота»
Оглавление темы «Синтез АТФ. Обмен глюкозы и жиров»:
1. Образование АТФ через хемоосмотический механизм. Образование и синтез АТФ
2. Синтез АТФ при расщеплении глюкозы. Выделение энергии из гликогена
3. Анаэробный гликолиз. Молочная и пировиноградная кислота
4. Высвобождение энергии из глюкозы через пентозофосфатный цикл. Превращение глюкозы в жиры
5. Образование углеводов из белков и жиров. Регуляция глюконеогенеза
6. Метаболизм жиров в организме. Транспорт липидов
7. Свободные жирные кислоты. Транспорт свободных жирных кислот
8. Липопротеины. Виды и физиология липопротеинов
9. Обмен жиров и их депонирование. Жиры печени
10. Расщепление жирных кислот. Окисление жирных кислот
Гликолиз — процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты, не является мембранозависимым процессом. Он происходит в цитоплазме. Однако ферменты гликолиза связаны со структурами цитоскелета. Суть гликолиза состоит в том, что молекула глюкозы (C6H12O6) без участия кислорода распадается на две молекулы пировиноградной кислоты (СН3СОСООН). При этом окисление идет за счет отщепления от молекулы глюкозы четырех атомов водорода, связывающихся со сложным органическим веществом НАД с получением двух молекул НАД•Н. Выделяющаяся при этом энергия запасается (40% от общего количества) в виде макроэргических связей двух молекул АТФ. 60% энергии выделяется в виде тепла. При последующем окислении НАД•Н получается еще 6 молекул АТФ. Таким образом, полный энергетический выход гликолиза в анаэробных условиях составляет 8 молекул АТФ.
На схеме в рамках обозначены исходные субстраты и конечные продукты гликолиза, цифрами в скобках — число молекул.
Для распада и частичного окисления молекулы глюкозы требуется протекание 11 сложных последовательных реакций.
Реакции гликолиза
Ход реакций
Ферменты, Активаторы, ингибиторы
Подготовительная стадия гликолиза
Стадия активации глюкозы проходит в 5 реакций, в ходе которых 1 молекула гексозы (глюкозы) расщепляется на 2 молекулы триоз-глицеральдегидфосфата
1. Необратимая реакция фосфорилирования глюкозы
Процесс гликолиза начинается с фосфорилирования глюкозы за счет АТФ — первая реакция. Это первая пусковая реакция гликолиза. Ее результатом является глюкозо-6-фосфат, имеющий отрицательный заряд. В гликолизе может участвовать не только глюкоза, но и другие гексозы (фруктоза), но в результате фосфорилирования и активации все равно образуется глюкозо-6-фосфат.
фермент: гексокиназа
Активаторы: АДФ, Н3РO4.
Ингибиторы: глюкозо-6-Ф, фосфоенолпируват.
2. Обратимая реакция изомеризации глюкозо-6-фосфата
Во второй реакции происходит изомеризация (внутримолекулярные перестройки) глюкозо-6-фосфата во фруктозо-6-фосфат.
фермент: глюкозо-6-фосфатизомераза
3. Необратимая реакция фосфорилирования фруктозо-6-фосфата (ключевая стадия гликолиза)
В третьей реакции происходит фосфорилирование (присоединение остатка ортофосфорной кислоты) фруктозо-6-фосфата с образованием фруктозо-1,6-дифосфата. При этом затрачивается еще одна молекула АТФ (уже вторая) — это вторая пусковая реакция гликолиза. Она идет в присутствии Mg2+ и является необратимой, так как сопровождается масштабным уменьшением свободной энергии.
фермент: фосфофруктокиназа
Активаторы: АДФ, АМФ, Н3РO4, К+.
Ингибиторы: АТФ, цитрат, НАДН.
4. Обратимая реакция дихотомического расщепления фруктозо-1,6-дифосфата
В четвертой реакции гликолиза происходит расщепление фруктозо-1,6-дифосфата на две молекулы глицеральдегид-3-фосфата.
фермент: алъдолаза
5. Обратимая реакция изомеризации дигидроксиацетона-3-фосфат в глицеральдегид-3-фосфат
В пятой реакции происходит изомеризация полученных триозофосфатов. На этом заканчивается первая стадия гликолиза.
фермент: триозофосфатизомераза
Стадия генерации АТФ
Проходит в 6 реакций (или 5), в ходе которых энергия окислительных реакций трансформируется в химическую энергию АТФ (субстратное фосфорилирование).
6. Окисление глицеральдегид-3-фосфата до 1,3-дифосфоглицерата (реакция гликолитической оксиредукции)
В шестой реакции происходит окисление альдегидной группы до карбоксильной. Выделившийся Н+ акцептируется NAD, который восстанавливается до NADH. Освобождающаяся энергия затрачивается для образования высокоэнергетической связи 1,3-бифосфоглицерата (1,3-бифосфоглицериновая кислота).
фермент: глицералъдегид-3-фосфат-дегидрогеназа
7. Субстратное фосфорилирование АДФ (7)
В седьмой реакции фосфорильная группа 1,3-бифосфоглицерата переносится на ADP, в результате чего образуется АТР (напоминаем, что следует иметь в виду две параллельные цепи реакций, с участием двух молекул триоз, образовавшихся из одной молекулы гексозы, следовательно, синтезируется не одна, а две молекулы АТР).
фермент: фосфоглицераткиназа
8. Реакция изомеризации 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат
В восьмой реакции гликолиза происходит перенос фосфатной группы с третьего атома углерода на второй. В результате образуется 2-фосфоглицерат (2-фосфоглицериновая кислота).
9. Реакция енолизации
Девятая реакция сопровождается внутримолекулярными окислительно-восстановительными процессами, в результате которых образуется фосфоенолпируват (фосфоенолпировиноградная кислота) с высокоэнергетической связью во втором атоме углерода и отщепляется молекула воды
фермент: енолаза
10. Реакция субстратного фосфорилирования
В ходе десятой реакции фосфорильная группа переносится на ADP. При этом синтезируется АТР и пируват (пировиноградная кислота). Эта реакция также необратима, поскольку высокоэкзергонична.
фермент: пируваткиназа
11. Реакция обратимого восстановления пировиноградной кислоты до молочной кислоты (в анаэробных условиях)
Если после гликолиза следует аэробное расщепление, пируват мигрирует в матрикс митохондрий, где, взаимодействуя с коэнзимом-А, участвует в образовании ацетил-СоА. В анаэробных условиях пируват при участии NADH восстанавливается до лактата (молочной кислоты), который при этом является конечным продуктом гликолиза. Затем в аэробных условиях лактат может обратно превратиться в пируват и окислиться в митохондриях.
фермент: лактатдегидрогеназа
1. Биология для поступающих в вузы / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. — 2008.
2. Биология в таблицах и схемах / Спб. — 2004.
3. Биохимия в схемах и таблицах / И. В. Семак — Минск — 2011.
Энергетический обмен
Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ и других высокоэнергетических соединений. АТФ — универсальный источник энергообеспечения клетки. Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе фосфорилирования — присоединения неорганического фосфата к АДФ.
У аэробных организмов (живущих в кислородной среде) выделяют три этапа энергетического обмена: подготовительный, бескислородное окисление и кислородное окисление; у анаэробных организмов (живущих в бескислородной среде) и аэробных при недостатке кислорода — два этапа: подготовительный, бескислородное окисление.
Подготовительный этап
Заключается в ферментативном расщеплении сложных органических веществ до простых: белковые молекулы — до аминокислот, жиры — до глицерина и карбоновых кислот, углеводы — до глюкозы, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов. Распад высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом. Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла. Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению.
Бескислородное окисление, или гликолиз
Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся во время подготовительного этапа, происходит в цитоплазме клетки и в присутствии кислорода не нуждается. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Процесс бескислородного неполного расщепления глюкозы — гликолиз.
Потеря электронов называется окислением, приобретение — восстановлением, при этом донор электронов окисляется, акцептор восстанавливается.
Следует отметить, что биологическое окисление в клетках может происходить как с участием кислорода:
А + О2 → АО2,
так и без его участия, за счет переноса атомов водорода от одного вещества к другому. Например, вещество «А» окисляется за счет вещества «В»:
АН2 + В → А + ВН2
или за счет переноса электронов, например, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного:
Fe2+ → Fe3+ + e—.
Гликолиз — сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя десять реакций. Во время этого процесса происходит дегидрирование глюкозы, акцептором водорода служит кофермент НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид). Глюкоза в результате цепочки ферментативных реакций превращается в две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), при этом суммарно образуются 2 молекулы АТФ и восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+ → 2С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·Н2.
Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия кислорода в клетке. Если кислорода нет, у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта:
- С3Н4О3 → СО2 + СН3СОН,
- СН3СОН + НАД·Н2 → С2Н5ОН + НАД+.
У животных и некоторых бактерий при недостатке кислорода происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты:
С3Н4О3 + НАД·Н2 → С3Н6О3 + НАД+.
В результате гликолиза одной молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж, из которых 120 кДж рассеивается в виде тепла, а 80% запасается в связях АТФ.
Кислородное окисление, или дыхание
Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и при обязательном присутствии кислорода.
Пировиноградная кислота транспортируется в митохондрии (строение и функции митохондрий — лекция №7). Здесь происходит дегидрирование (отщепление водорода) и декарбоксилирование (отщепление углекислого газа) ПВК с образованием двухуглеродной ацетильной группы, которая вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса. Идет дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на каждую разрушенную молекулу ПВК из митохондрии удаляется три молекулы СО2; образуется пять пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4НАД·Н2, ФАД·Н2), а также одна молекула АТФ.
Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого газа выглядит следующим образом:
С6Н12О6 + 6Н2О → 6СО2 + 4АТФ + 12Н2.
Две молекулы АТФ образуются в результате гликолиза, две — в цикле Кребса; две пары атомов водорода (2НАДЧН2) образовались в результате гликолиза, десять пар — в цикле Кребса.
Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием кислорода до воды с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Водород передается трем большим ферментным комплексам (флавопротеины, коферменты Q, цитохромы) дыхательной цепи, расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, которые в матриксе митохондрий в конечном итоге соединяются с кислородом:
О2 + e— → О2—.
Купить проверочные работы
и тесты по биологии
Протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя мембрана непроницаема для ионов водорода, с одной стороны она заряжается отрицательно (за счет О2—), с другой — положительно (за счет Н+). Когда разность потенциалов на внутренней мембране достигает 200 мВ, протоны проходят через канал фермента АТФ-синтетазы, образуется АТФ, а цитохромоксидаза катализирует восстановление кислорода до воды. Так в результате окисления двенадцати пар атомов водорода образуется 34 молекулы АТФ.
1 — наружная мембрана; 2 — межмембранное пространство, протонный резервуар;
3 — цитохромы; 4 — АТФ-синтетаза.
При перфорации внутренних митохондриальных мембран окисление НАД·Н2 продолжается, но АТФ-синтетаза не работает и образования АТФ в дыхательной цепи не происходит, энергия рассеивается в форме тепла (клетки «бурого жира» млекопитающих).
Суммарная реакция расщепления глюкозы до углекислого газа и воды выглядит следующим образом:
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ + Qт,
где Qт — тепловая энергия.
Перейти к лекции №10 «Понятие об обмене веществ. Биосинтез белков»
Перейти к лекции №12 «Фотосинтез. Хемосинтез»
Смотреть оглавление (лекции №1-25)
Алисия,
Задача 56
Сколько моль серина (теоритически возможный максимальный выход) может образоваться из метаболитов гликолиза 12 моль глюкозы? Подведите энергетический баланс процесса.
Ответ:
Стадии биосинтеза L-серина из глюкозы (рис. 2 или 3)
Серин синтезируется из 3-фосфоглицерата в последовательности реакций дегидрирования, трансаминирования и гидролиза под действием фосфатазы, т.о. из 1 моль 3-фосфоглицерата теор. синтезируется 1 моль серина.
3-фосфоглицерат — промежуточный продукт, образующийся в р. 7 аэробного гликолиза (рис. 1).
Считаем: при гликолизе 1 моль глюкозы, по 1 моль АТР расходуются в р-циях 1+3; 6 моль АТР (на 2 моль глицероальдегидфосфата) образуются путем окислительного фосфорилирования в р. 6, и еще 2 моль АТР путем субстратного фосфорилирования в р-ции 7, при этом образуются 2 моль 3-фосфоглицерата.
Всего с р. 1 до р. 7: из 1 моль глюкозы получаем 2 моль 3-фосфоглицерата и 6+2-2=6 моль АТР. Из 12 моль глюкозы — 72 моль АТР (до стадии образования 3-фосфоглицерата вкл.).
Итого, из 12 моль глюкозы образуются 24 моль 3-фосфоглицерата , а из них — 24 моль серина.
Римма,
Задача 71
Приведите формулы фенилтиогидантоиновых производных, полученных деградацией по Эдману следующего трипептидного фрагмента белковой молекулы с последовательностью аминокислот Arg-Tyr-Leu.
Решение:
деградация по Эдману — определение первичной структуры белков и пептидов путем последоват. (ступенчатого) расщепления их пептидных связей (начиная с N-конца молекулы) действием фенилизотиоцианата С6Н5-N=C=S с последующим нагреванием в кислой среде (или гидролизом и далее циклизацией) до фенилтиогидантоина (см. https://www.xumuk.ru/organika/430.html)
Всего в 2-х ступенях деградации образуются 2 фенилтиогидантоина:
Алина,
Задача 72
Ответ:
При рН<рI белок заряжен положительно, при рН=рI белок в целом нейтрален, при рН>pI белок заряжен отрицательно.
рН соляной кислоты ниже рI, но и нейтральная среда имеет рН ниже 8, поэтому в обоих сл. белок заряжен положительно и движется к катоду, направление движения не изменится.
Кирилл,
Задача 73
Напишите уравнения следующей реакции:целлобиозы с этиловым спиртом в присутствии HCl (газ.)
Ответ:
при действии этилового спирта в присутствии газообразного хлористого водорода (т.е. в условиях кислотного катализа) атом водорода гликозидного гидроксила в молекуле целлобиозы замещается на этильную группу. В результате реакции образуется моноалкилированная целлобиоза. А поскольку для продукта реакции возможна мутаротация, то получаться два этилгликозида целлобиозы — аномеры α и ß.
Реакция подобна приведенной, замените глюкозу на целлобиозу и СН3 на С2Н5.
Задача 74
Напишите уравнение гидролиза продукта полного метилирования лактозы.
Будут ли обладать восстанавливающими свойствами полученные в результате гидролиза соединения?
Решение:
В формуле лактозы замените все гидроксильные группы -OH на метоксильные -OCH3, как это сделано на примере мальтозы — получите продукт полного метилирования лактозы.
При последующем полном гидролизе разрываются гликозидные связи с образованием гидроксогрупп по месту разрыва, и образуются 2 восстанавливающих моносахарида:
2,3,4,6-тетраметилгалактопираноза и 2,3,6-триметилглюкопираноза. При неполном гидролизе, кроме этих двух продуктов, можен находится восст. дисахарид и невосст. моносахарид (на рисунке справа).
Антон,
Задача 75
Почему при β-окислении ВЖК образуется больше АТФ, чем при полном окислении глюкозы? Рассчитать количество моль АТФ, которое может образоваться при полном окислении (до CO2 и Н2О) глюкозы и гексановой кислоты (в расчёте на один атом углерода).
Решение:
Для ВЖК 5(n/2 — 1) + n/2·12 — 2 = 17n/2 — 7
где 5 — число молекул АТФ, образуемое при одном акте β-окисления;
n — число атомов углерода в ЖК;
n/2 — 1 — число актов окисления;
n/2 — число молекул ацетил-СоА;
12 — число молекул АТФ, образующихся при полном окислении одной молекулы ацетил-СоА в цикле лимонной кислоты;
2 — число молекул АТФ, затраченных на активацию жирной кислоты.
Для β-окисления гексановой кислоты С5Н11СООН (С6): 17 ∙ 6/2 — 7 = 44
В расчете на 1С: 44/6=7,33
При полном окислении 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды во время гликолиза и клеточного (тканевого) дыхания образуется 38 молекул АТФ, в расчете на 1С: 38/6=6,33
Подробнее:
1. Во время гликолиза образуются 4 молекулы АТФ: 2 молекулы АТФ расходуются на первом этапе фосфорилирования глюкозы, необходимого для хода процесса гликолиза, чистый выход АТФ при гликолизе равен 2 молекулам АТФ.
2. В итоге цикла лимонной кислоты образуется 1 молекула АТФ. Однако в связи с тем, что 1 молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы пировиноградной кислоты, каждая из которых проходит оборот в цикле Кребса, получается чистый выход АТФ на 1 молекулу глюкозы, равный 2 молекулам АТФ.
3. При полном окислении глюкозы суммарно образуются 24 атома водорода в связи с процессом гликолиза и циклом лимонной кислоты, 20 из них окисляются в соответствии с хемо- осмотическим механизмом с выделением 3 молекул АТФ на каждые 2 атома водорода. В итоге получается еще 30 молекул АТФ.
4. Четыре оставшихся атома водорода выделяются под влиянием дегидрогеназ и включаются в цикл хемоосмотического окисления в митохондриях помимо первой стадии. Окисление 2 атомов водорода сопровождается получением 2 молекул АТФ, в итоге получается еще 4 молекулы АТФ. Сложив все полученные молекулы АТФ, получим: 2+2+30+4= 38 молекул АТФ.
https://meduniver.com/Medical/Physiology/1178.html
Юра,
Задача 76
Привести схему гидролиза пальмитодилаурина и определить число молекул АТФ, образующихся при полном расщеплении его компонентов.
Решение:
С15Н31(С11Н23)2С3Н5 + 3Н2О ⇆ С15Н31СООН + 2С11Н23СООН + С3Н5(ОН)3
Количество моль АТФ на моль ВЖК = 17n/2 — 7 (объяснение см. в задачах 4 и далее)
при полном β-окислении 1 моль С15Н31СООН (С16) образуются 17 ∙ 16/2 = 136 моль АТФ,
общий энергетический выход 17 ∙ 16/2 — 7 = 129 моль АТФ
при полном β-окислении 2 моль С11Н23СООН (С12) образуются 2 ∙ 17 ∙ 12/2 = 204 моль АТФ, общий энергетический выход 2 ∙ (17 ∙ 12/2 — 7) = 190 моль АТФ.
Для окисления глицерина:
Молекула глицерина вначале активируется за счет энергии 1 молекулы АТФ с образованием глицерофосфата (донором фосфатной группы является молекула АТФ), который затем в присутствии соответствующей дегидрогеназы превращается в фосфоглицериновый альдегид. Фосфоглицериновый альдегид расщепляется с последующим окислением его в фосфоглицериновую кислоту, образованием пировиноградной, а затем ацетил-КоА (активной формы уксусной кислоты), которая далее в цикле трикарбоновых кислот окисляется до конечных продуктов — углекислоты и воды.
Исходя из реакций распада фосфоглицеринового альдегида можно подсчитать общий энергетический выход полного окисления глицерина:
при анаэробном расщеплении до молочной кислоты образуются 3 молекул АТФ, т.е. с учетом затраты 1 мол. АТФ на активацию глицерина общий энерг. выход от такого расщепления глицерина составляет 3-1=2 моль АТФ на каждый моль глицерина.
В аэробных условиях пировиноградная кислота окисляется до ацетил-КоА, а затем при полном аэробном окислении — до углекислого газа и воды:
1. Молекула АТФ расходуются на первом этапе фосфорилирования глицерина до м-лы 3-фосфоглицеринового альдегида. (-1 АТФ)
2. Молекула 3-фосфоглицеринового альдегида превращается в м-лу 1,3-дифосфоглицериновой кислоты, а та в м-лу 3-фосфоглицериновой кислоты с выделением 1 м-лы АТФ, а затем в м-лу пировиноградной кислоты с выделением 1 м-лы АТФ. (+2 АТФ)
3. В результате окисления м-лы НАДН, возникшей при дегидрировании м-лы 3-фосфоглицеринового альдегида, образуются 2 молекулы АТФ. (+2 АТФ)
3. В результате окисления пировиноградной кислоты образуются молекула ацетил-КоА, кот. полностью окисляется в цикле Кребса до СО2 и Н2О, при этом в процессе окислительного декарбоксилирования м-лы пировиноградной кислоты возникают 3 м-лы АТФ. (+3 АТФ)
4. При полном окислении в цикле ди- и трикарбоновых кислот (в цикле Кребса) одной молекулы ацетил-КоА образуется 12 молекул АТФ, из которых одиннадцать возникает путем окислительного фосфорилирования, а одна при субстратном фосфорилировании (при превращении сукцинил-КоА в янтарную кислоту). (+12 АТФ)
След., в итоге полного аэробного окисления одной молекулы глицерина синтезируется: 2+2+3+12 = 19 молекул АТФ, общий энергетический выход 19-1=18 АТФ.
Итого: при полном расщеплении продуктов гидролиза 1 моль пальмитодилаурина образуются 136 + 204 + 19 = 359 моль АТФ, общий энергетический выход 129 + 190 + 18 = 337 моль АТФ.
Надеюсь, что ничего не упустила в расчете глицерина.
Дорогие друзья, если у вас возникли вопросы по представленным выше решениям, или вы испытываете сложности со своими заданиями по биохимии, напишите в личное сообщение администратору группы — мы поможем разобраться.
Варвара, вам при выполнении поможет эта таблица:
Варвара, вы можете написать в лс админу группы — поможем
Елизавета, с каким? тут три опыта. И что именно нужно помочь?
Всем привет, помогите решить с 2 по 4 номер
Матвей, понятно. Если что-то срочное — пишите лучше всегда в лс админу группы