38 ΑΤΡ σχηματίζεται σε μία γλυκόζη. Πως;

Η δήλωση ότι το 38 ATP σχηματίζεται από ένα μόριο γλυκόζης είναι μια απλοποίηση που χρησιμοποιείται συχνά σε εισαγωγικά μαθήματα βιολογίας. Ο πραγματικός αριθμός μορίων ΑΤΡ που παράγονται ανά μόριο γλυκόζης είναι πιο κοντά στο 29-32 και ποικίλλει ανάλογα με παράγοντες όπως ο συγκεκριμένος τύπος κυττάρου και η αποτελεσματικότητα της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.

Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο δημιουργείται το ATP από τη γλυκόζη, έχοντας κατά νου ότι οι αριθμοί είναι κατά προσέγγιση:

γλυκόλυση (κυτταρόπλασμα):

* 2 ATP παράγονται απευθείας μέσω φωσφορυλίωσης σε επίπεδο υποστρώματος.

* 2 nadh παράγονται, η οποία αργότερα θα συμβάλει στην παραγωγή ΑΤΡ στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.

Οξείδωση πυροσταφυλικού (μιτοχονδριακή μήτρα):

* 2 nadh Παράγονται, τα οποία θα συμβάλλουν επίσης στην παραγωγή ΑΤΡ στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.

κύκλος Krebs (μιτοχονδριακή μήτρα):

* 2 ATP παράγονται απευθείας μέσω φωσφορυλίωσης σε επίπεδο υποστρώματος.

* 6 nadh παράγονται.

* 2 fadh2 παράγονται.

Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη):

* Το NADH και το FADH2 από τη γλυκόλυση, την οξείδωση πυροσταφυλικού και ο κύκλος Krebs παρέχουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.

* Αυτή η ροή ηλεκτρονίων οδηγεί την άντληση πρωτονίων σε όλη την εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.

* Αυτή η κλίση πρωτονίων χρησιμοποιείται από τη συνθετάση ΑΤΡ για να παράγει ΑΤΡ μέσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

* Θεωρητικά, κάθε NADH μπορεί να δημιουργήσει 3 ATP, και κάθε FADH2 μπορεί να δημιουργήσει 2 ATP

Συνολικά, η θεωρητική μέγιστη απόδοση είναι:

* γλυκόλυση: 2 ATP

* Κύκλος Krebs: 2 ATP

* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: 10 NADH x 3 ATP/NADH =30 ATP + 2 FADH2 x 2 ATP/FADH2 =4 ATP

* Σύνολο: 2 + 2 + 30 + 4 = 38 ATP

Ωστόσο, αυτή είναι μια μέγιστη εκτίμηση.

* Η πραγματική απόδοση είναι πιο κοντά στο 29-32 ATP λόγω παραγόντων όπως:

* Διαρροή πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη: Δεν είναι όλα τα πρωτόνια μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ.

* Συστήματα μεταφοράς: Διαφορετικοί μηχανισμοί που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ηλεκτρόνων από το κυτταρόπλασμα στα μιτοχόνδρια μπορούν να ποικίλουν στην απόδοση.

* Δαπάνες ενέργειας: Η διαδικασία των κινούμενων μορίων σε όλες τις μεμβράνες απαιτεί επίσης ενέργεια.

Συνοπτικά, ενώ η απλοποιημένη τιμή του 38 ATP είναι χρήσιμη για την κατανόηση των βασικών αρχών, η πραγματική απόδοση ΑΤΡ από τον μεταβολισμό της γλυκόζης είναι πιο κοντά στο 29-32 και μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τις κυτταρικές συνθήκες.