Клеточное дыхание Митохондрии Окислительно-восстановительная реакция C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 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 (6C) 2АТФ 2АДФ + Ф C-C-C-C-C-C 2 АТФ - используется 0 АТФ - производится 0 НАДH - производится Глицеральдегид фосфат (2 - 3C) (G3P или GAP) C-C-C C-C-C Гликолиз Фаза 2 Глицеральдегид фосфат (2 - 3C) (G3P или GAP) 4АДФ + Ф 4AТФ GAP GAP C-C-C C-C-C 0 ATФ - используется 4 ATP - производится 2 НАДH - производится Пируват (2 - 3C) (PYR) C-C-C C-C-C (PYR) (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 C C C 2AДФ +2 Ф 2ATФ 2НАДH C C C Гликолиз 2 НАД+ глюкоза 2 ПВК 2НАДH 2 НАД+ C C 2 спирт 2CO2 освобождается Молочно-кислое брожение • Происходит в мышцах животных C C C C C C 2AДФ +2 Ф 2ATФ 2НАДH C C C Гликолиз 2 НАД+ Глюкоза 2НАДH 2 ПВК 2 НАД+ C C C 2 молочная кислота Подготовительная фаза • ПВК (3С) переносится из цитоплазмы в матрикс митохондрий и превращается в ацетилкофермент А (2С), при этом образуется 2 молекулы НАДН Цитоплазма C C C 2 CO2 матрикс C-C 2 Пируват 2 НАД+ 2НАДH 2 Ацетил CoA Цикл Кребса 2 ацетил CoA (2C) Цитрат (6C) OAA (4C) 2 ФАДH2 Цикл Кребса 4 CO2 (два раунда) 6 НАД+ 2 ФАД 6 НАДH 2 ATФ 2 AДФ + Ф Итог цикла Кребса • • • • 2 молекулы АТФ 6 молекул НАДхН 2 молекулы ФАДхН 4 молекулы СО2 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 НАДхН – 3 молекулы, из ФАДхН – 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 CoA 2 Pyruvate Mitochondria Krebs Cycle 2NADH 2 ATP 6NADH 2FADH2 (substrate-level phosphorylation) 2NADH ETC and Oxidative Phosphorylation 2 ATP (substrate-level phosphorylation) 2ATP 6ATP 6ATP 18ATP 38 молекул ATP 4ATP 2ATP • Общий выход АТФ при расчете на 1 NADH – 2.5 моль АТФ и на 1 FADH2 - 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 FADH2 – цикл Кребса ATФ - суммарно