Клеточное дыхание Митохондрии Окислительно-восстановительная реакция C

Клеточное дыхание

Митохондрии

Окислительно-восстановительная реакция C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + energy ATP

Составные части процесса дыхания 1. Гликолиз (расщепление сахара) Происходит в цитоплазме вне митохондрий 2. Подготовительная фаза Перенос из цитоплазмы в митохондрию 3. Цикл Кребса (цикл лимонной кислоты) Происходит в матриксе митохондрий 4. Цепь транспорта электронов и окислительное фосфорилирование Так называемый Хемиосмозис. Происходит на внутренней мембране митохондрий.

Гликолиз Фаза 1. Глюкоза (6 C) 2 АТФ 2 АДФ + Ф C-C-C-C 2 АТФ - используется 0 АТФ - производится 0 НАДH - производится Глицеральдегид фосфат (2 - 3 C) (G 3 P или GAP) C-C-C

Гликолиз Фаза 2 Глицеральдегид фосфат (2 - 3 C) (G 3 P или GAP) 4 АДФ + Ф 4 AТФ GAP C-C-C 0 ATФ - используется 4 ATP - производится 2 НАДH - производится Пируват (2 - 3 C) (PYR) C-C-C (PYR)

Итог гликолиза • 2 молекулы пировиноградной кислоты • 2 молекулы АТФ • 2 молекулы НАДН

Брожение Происходит при недостатке кислорода, т. е. в анаэробных условиях с образованием: • Спирта • Молочной кислоты

Спиртовое брожение • Происходит при образовании вина и пива на основе функционирования бактерий и грибов C C C 2 AДФ +2 Ф 2 ATФ C C C Гликолиз 2 НАД+ глюкоза 2 НАДH 2 ПВК 2 НАД+ C C 2 спирт 2 CO 2 освобождается

Молочно-кислое брожение • Происходит в мышцах животных C C C 2 AДФ +2 Ф 2 ATФ C C C Гликолиз 2 НАД+ Глюкоза 2 НАДH 2 ПВК 2 НАДH 2 НАД+ C C C 2 молочная кислота

Подготовительная фаза • ПВК (3 С) переносится из цитоплазмы в матрикс митохондрий и превращается в ацетилкофермент А (2 С), при этом образуется 2 молекулы НАДН Цитоплазма C C C 2 CO 2 матрикс C-C 2 Пируват 2 НАД+ 2 НАДH 2 Ацетил Co. A

Цикл Кребса 2 ацетил Co. A (2 C) Цитрат (6 C) OAA (4 C) Цикл Кребса (два раунда) 2 ФАДH 2 4 CO 2 6 НАД+ 2 ФАД 6 НАДH 2 ATФ 2 AДФ + Ф

Итог цикла Кребса • • 2 молекулы АТФ 6 молекул НАДх. Н 2 молекулы ФАДх. Н 4 молекулы СО 2

Цепь транспорта электронов и окислительное фосфорилирование • Происходит на внутренней мембране митохондрий • Использует белки-цитохромы и АТФсинтетазу • Переносит протоны через внутреннюю мембрану, при этом образуется АТФ - из НАДх. Н – 3 молекулы, из ФАДх. Н – 2 молекулы

Окислительное фосфорилирование

Общее количество АТФ • 8 молекул – гликолиз • 30 молекул – цикл Кребса и окислительное фосфорилирование • Всего 38 молекулы АТФ

Полный цикл окисления глюкозы Glucose Cytosol Glycolysis 2 Acetyl Co. A 2 Pyruvate Mitochondria Krebs Cycle 2 NADH 2 ATP 6 NADH 2 FADH 2 2 NADH (substrate-level phosphorylation) ETC and Oxidative Phosphorylation 2 ATP (substrate-level phosphorylation) 2 ATP 6 ATP 18 ATP 38 молекул ATP 4 ATP 2 ATP

• Общий выход АТФ при расчете на 1 NADH – 2. 5 моль АТФ и на 1 FADH 2 - 1. 5 моль АТФ 02 05 05 02 15 03 32 ATФ - гликолиз ATФ - конвертация 2 NADH – в ходе гликолиза ATФ – конвертация 2 NADH – подготовительная фаза ATФ – цикл Кребса (субстратное фосфорилирование) ATФ - конвертация 6 NADH – цикл Кребса ATФ - конвертация 2 FADH 2 – цикл Кребса ATФ - суммарно