§ 22. Энергетический обмен в клетке. Гликолиз и окислительное фосфорилирование
- Энергетический обмен — расщепление органических веществ с выделением энергии, запасаемой в АТФ.
- Основной источник энергии у животных и человека — углеводы (глюкоза).
Этапы энергетического обмена
- Подготовительный
- Расщепление полисахаридов и дисахаридов до мономеров (глюкозы).
- Энергия не запасается, рассеивается в виде тепла.
- Бескислородный этап — гликолиз
-
- Протекает в цитоплазме, без кислорода.
- Глюкоза → 2 молекулы пировиноградной кислоты (пирувата)
(или молочной кислоты при нехватке O₂). - Выход: 2 АТФ + НАДН.
- При интенсивной работе мышц накапливается молочная кислота → боль в мышцах.
- Кислородный этап (клеточное дыхание)
-
- Протекает в митохондриях.
- Пируват → ацетил-КоА → цикл Кребса → дыхательная цепь.
- Образуется CO₂, H₂O, НАДН, ФАДН₂.
Окислительное фосфорилирование
- Происходит на внутренней мембране митохондрий.
- НАДН и ФАДН₂ отдают электроны дыхательной цепи.
- Энергия переноса электронов создаёт протонный градиент.
- Фермент АТФ-синтетаза использует этот градиент для синтеза АТФ.
- Выход:
- 1 НАДН → ~2,5 АТФ
- 1 ФАДН₂ → ~1,5 АТФ
Итог
- Полное окисление 1 молекулы глюкозы:
≈ 32 молекулы АТФ
(2 — гликолиз, 30 — митохондрии). - Клеточное дыхание в ~16 раз эффективнее, чем один гликолиз.