Каков конечный результат обмена энергии при окислении одной молекулы глюкозы?

Биология 11 класс Энергетика клеточного дыхания конечный результат обмена энергии окисление глюкозы молекула глюкозы биология 11 класс Энергетический обмен Новый

При окислении одной молекулы глюкозы конечный результат обмена энергии заключается в образовании молекул АТФ (аденозинтрифосфата), которые являются основным источником энергии для клеточных процессов. Давайте разберем этот процесс подробнее.

Окисление глюкозы происходит в несколько этапов, каждый из которых приводит к образованию определенного количества АТФ:

1. Гликолиз: Этот процесс происходит в цитоплазме клетки и включает расщепление одной молекулы глюкозы (6 углеродных атомов) на две молекулы пирувата (по 3 углеродных атома). В результате гликолиза образуется 2 молекулы АТФ и 2 молекулы NADH.
2. Окислительное декарбоксилирование пирувата: Пируват транспортируется в митохондрии, где он превращается в ацетил-КоА. При этом выделяется углекислый газ и образуется еще 1 молекула NADH на каждую молекулу пирувата, что в итоге дает 2 NADH (по одной на каждую молекулу пирувата).
3. Цикл Кребса (цикл лимонной кислоты): Ацетил-КоА входит в цикл Кребса, где происходит его дальнейшее окисление. За один оборот цикла образуется 3 NADH, 1 FADH2 и 1 АТФ. Поскольку на одну молекулу глюкозы происходит два оборота цикла (по одному на каждую молекулу ацетил-КоА), мы получаем 6 NADH, 2 FADH2 и 2 АТФ.
4. Электронно-транспортная цепь: NADH и FADH2, образованные на предыдущих этапах, передают свои электроны в электронно-транспортную цепь, которая находится в митохондриальных мембранах. Каждый NADH дает примерно 2.5 молекулы АТФ, а каждый FADH2 — около 1.5 молекулы АТФ.

Теперь подведем итоги по количеству АТФ:

• Гликолиз: 2 АТФ
• Цикл Кребса: 2 АТФ
• Электронно-транспортная цепь:
  • 6 NADH x 2.5 АТФ = 15 АТФ
  • 2 FADH2 x 1.5 АТФ = 3 АТФ

Таким образом, общее количество АТФ, образующееся при полном окислении одной молекулы глюкозы, составляет:

2 (гликолиз) + 2 (цикл Кребса) + 15 (NADH) + 3 (FADH2) = 22 АТФ

Важно отметить, что в разных источниках могут быть небольшие вариации в подсчете, но в среднем итоговое количество АТФ при окислении одной молекулы глюкозы составляет около 30-32 молекул АТФ.