Какое количество молекул АТФ будет синтезировано в эукариотических клетках во время подготовительного этапа

Кузя

61

Во время подготовительного этапа энергетического обмена, гликолиза и окисления фрагмента молекулы гликогена, состоящего из 300 остатков глюкозы, происходит синтез АТФ. Давайте разберём эти этапы по порядку.

1. Подготовительный этап:
В начале процесса гликолиза происходит активация глюкозы, в результате которой расходуется 1 молекула АТФ. Это связано с приложением энергии для превращения глюкозы в фосфорилированный сахар.

2. Гликолиз:
Гликолиз представляет собой процесс разложения глюкозы на две молекулы пирувата, через промежуточные стадии. В данном случае, каждый остаток глюкозы дает 2 молекулы пирофосфата, следовательно, с учётом 300 остатков глюкозы, общее количество пирофосфата составит \(2 \times 300 = 600\) молекул.

Кроме того, в процессе гликолиза образуется 4 молекулы АТФ, но мы должны учесть, что при активации глюкозы в подготовительном этапе мы уже использовали 1 молекулу АТФ. Таким образом, общее количество синтезированных молекул АТФ в гликолизе составит \(4 - 1 = 3\) молекулы АТФ на каждый остаток глюкозы. Поскольку у нас есть 300 остатков глюкозы, общее количество синтезированных молекул АТФ во время гликолиза будет \(3 \times 300 = 900\) молекул.

3. Окисление фрагмента гликогена:
При полном окислении фрагмента гликогена, все остатки глюкозы превращаются в пируват, который затем претерпевает дальнейшее окисление в окружающих его митохондриях. Каждый остаток глюкозы дает 2 молекулы пирувата, следовательно, с учётом 300 остатков глюкозы, общее количество пирувата составит \(2 \times 300 = 600\) молекул.

Далее, каждая молекула пирувата претерпевает окисление в креативном цикле (цикл Кребса) внутри митохондрии. В результате одной окружности цикла получается 1 молекула АТФ, 3 молекулы НАДН и 1 молекула ФАДН2. Поскольку каждая молекула пирувата претерпевает две окружности цикла Кребса (поскольку в одной окружности цикла участвует 1 молекула пирувата), общее количество синтезированных молекул АТФ будет равно \(1 \times 2 \times 300 = 600\) молекул.

В итоге, общее количество молекул АТФ, синтезированных во время подготовительного этапа, гликолиза и окисления фрагмента молекулы гликогена, состоящего из 300 остатков глюкозы, будет равно сумме молекул АТФ из гликолиза и окисления:
\(900 + 600 = 1500\) молекул АТФ.

Пожалуйста, обратите внимание, что это приближенные значения, так как образование АТФ может незначительно варьироваться в зависимости от условий и типа клетки.