Для понимания того, сколько молекул АТФ может быть синтезировано при окислении молекулы гликогена, давайте рассмотрим процесс гликолиза и последующее окисление.
Разделение на мономеры: Молекула гликогена состоит из 150 мономеров глюкозы. Каждая глюкоза может быть использована для производства АТФ.
Гликолиз: В процессе гликолиза, каждая молекула глюкозы преобразуется в 2 молекулы пирувата. При этом образуется 2 молекулы АТФ и 2 NADH на каждую молекулу глюкозы.
Окисление пирувата: Один пируват окисляется до ацетил-КоА, что также сопровождается образованием 1 NADH. Поскольку у нас 2 пирувата на каждую глюкозу, мы получаем 2 NADH от этого шага.
Цикл Кребса: Каждая молекула ацетил-КоА, которая образуется из глюкозы, проходит через цикл Кребса. В этом цикле начинают образовываться дополнительные молекулы энергии:
- На каждую молекулу ацетил-КоА образуется 1 ATP (или GTP),
- 3 NADH и 1 FADH₂.
Так как на одну молекулу глюкозы образуется 2 ацетил-КоА, соответственно, из двух ацетил-КоА мы получим:
- 2 APT,
- 6 NADH,
- 2 FADH₂.
Теперь давайте подведем итог по молекулам АТФ:
- Из гликолиза: 2 АТФ,
- Из окисления пирувата: 2 NADH (что эквивалентно 5 АТФ в митохондриях через систему переноса электронов, где 1 NADH дает примерно 2.5 АТФ),
- Цикл Кребса: 2 ATP + (6 NADH * 2.5 ATP) + (2 FADH₂ * 1.5 ATP).
Итак, максимальное количество АТФ будет равно:
- 2 (из гликолиза)
- 5 (из окисления пирувата)
- 2 (из цикла Кребса)
- 15 (из 6 NADH в цикле Кребса)
- 3 (из 2 FADH₂ в цикле Кребса)
Итого: 2 + 5 + 2 + 15 + 3 = 27 AТФ
Таким образом, максимальное количество молекул АТФ, которое может быть синтезировано из 150 мономерных звеньев гликогена, будет равно 27 * 150 = 4050 молекул АТФ.