Πόσα μόρια ΑΤΡ θεωρητικά μπορούν να δημιουργηθούν από την ολοκληρωμένη οξείδωση της γλυκόζης σε διοξείδιο του άνθρακα;
Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου προέλευσης αυτού του αριθμού:
* γλυκόλυση: Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα και παράγει 2 μόρια ATP, 2 NADH και 2 πυροσταφυλικού.
* Οξείδωση πυροσταφυλικού: Κάθε πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε ακετυλο-ΟοΑ, δημιουργώντας 1 NADH ανά πυροσταφυλικό (2 συνολικά).
* Κύκλος Krebs: Αυτός ο κύκλος εμφανίζεται στα μιτοχόνδρια και παράγει 3 NADH, 1 FADH2 και 1 ΑΤΡ ανά ακετυλο-ΟοΑ (6 NADH, 2 FADH2 και 2 συνολικά ΑΤΡ).
* Οξειδωτική φωσφορυλίωση: Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων και χρησιμοποιεί το NADH και το FADH2 που παράγονται σε προηγούμενα βήματα για τη δημιουργία ΑΤΡ. Κάθε NADH αποδίδει περίπου 2,5 ΑΤΡ και κάθε FADH2 αποδίδει περίπου 1,5 ATP.
Συνολική απόδοση ATP:
* Γλυκόλυση:2 ATP
* Κύκλος Krebs:2 ATP
* NADH από τη γλυκόλυση (2) + πυραβανικό οξείδωση (2) + κύκλος Krebs (6) =10 NADH x 2,5 ATP/NADH =25 ATP
* FADH2 από τον κύκλο Krebs (2) x 1,5 ATP/FADH2 =3 ATP
Επομένως, 2 + 2 + 25 + 3 =32 ATP
Ωστόσο, αυτό είναι το θεωρητικό μέγιστο. Στην πραγματικότητα, η πραγματική απόδοση ATP είναι πιο κοντά στο 29-30 ATP Λόγω πολλών παραγόντων:
* Διαρροή πρωτονίων: Ορισμένα πρωτόνια διαρρέουν σε όλη τη μιτοχονδριακή μεμβράνη, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της παραγωγής ΑΤΡ.
* Συστήματα μεταφοράς: Διαφορετικά συστήματα μεταφοράς μεταφορών μεταφέρουν ηλεκτρόνια από το κυτταρόπλασμα στα μιτοχόνδρια, με διαφορετικές αποτελεσματικότητες.
* Κόστος ενέργειας μεταφοράς: Τα μετακινούμενα μόρια σε μεμβράνες απαιτούν ενέργεια, η οποία μειώνει την απόδοση του καθαρού ΑΤΡ.
Παρά τους παράγοντες αυτούς, το θεωρητικό μέγιστο 38 ATP παρέχει ένα πολύτιμο πλαίσιο για την κατανόηση της ενεργειακής απόδοσης του μεταβολισμού της γλυκόζης.
