1. Подготовительный
Сложные органич. в-ва под воздействием пищеварит. ферментов распадаются на более простые. Выделяется только тепловая энергия и АТФ не образуется.
2. Гликолиз (бескислородный, анаэробный)
Осуществляется в гиалоплазме, с мембранами не связан.
С6Н12О6 -> 2 С3Н4О3 (пировиноградная к-та (ПВК)) + 2Н + Е ( 60% выделяется в виде теплоты, 40% идёт на синтез АТФ)
2 АДФ+2Ф ->2АТФ
Также идёт восстановления НАД+
НАД+ +2Н -> 2НАД*Н2
Судьба ПВК в дальнейшем различна:
1. В клетках животных и молочнокислых бактерий ПВК является акцептором атомов Н и при этом образуется молочная кислота: С3Н4О3 +2НАД*Н2-> С3Н6О3 (молочная к-та) + НАД+
2. В клетках растений и дрожжевых грибков от ПВК отщепляется СО2 и образуется СН3СОН (уксусный альдегид), а затем альдегид восстанавливается в спирт:
СН3СОН + НАД*Н2-> С2Н5ОН + НАД+
Т.е. происходит спиртовое брожение
3. Кислородный или аэробный этап:
Осуществляется в митохондриях в матриксе и на внутренней мембране крист. Происходит окисление ПВК до СО2 и Н2О
Протекает в 3 стадии:
1. Окислительное декарбоксилирование ПВК
2.Цикл Кребса (Цикл трикарбоновых кислот)
3.Электроно-транспортная цепь ( окислительное фосфорилирование)
1,2 этапы протекают в матриксе митохондриях, 3- на мембранах крист
На первой стадии ПВК взаимодействует с коферментом А и образуется Ацетил –КоА. При этом от ПВК отщепляется СО2 и атомы Н, которые идут на восстановление НАД
На второй стадии образованный Ацетил –КоА вступает в цикл Кребса. Он взаимодействует со ЩУК (щавелево-уксусная к-та) с образованием лимонной к-ты. Часто молекулы лимонной к-ты окисляются до конечных продуктов: СО2 и Н, кот. идут на восстановление НАД и ФАД. При этом образуется 2 АТФ, 1 ФАД*Н2, 3 НАД*Н2. Вторая часть молекул лимонной к-ты продолжается “крутиться” в цикле и в конечном итоге образуется ЩУК.
На третьем этапе происходит окислительное фосфорилирование на мембранах крист, где образуется 34 АТФ.
Реакции идут в следующей последовательности:
1.Молекулы-переносчики переносят Н на внутреннюю мембрану крист митохондрий, где он окисляется: Н - е ->Н+
2.Н+ выносится на наружную мембрану кристы, где они накапливаются в межмембранном пространстве, образуя протонный резервуар.
3.е выносятся на внутреннюю поверхность мембраны кристы и присоединяется к О2: О2+е->О2-
4.Создаётся по обе стороны мембраны разность потенциалов. Кода она достигает 200 мВ (миллиВольт), открывается протонный канал.
5.Н+ устремляется внутрь митохондрий по каналу, создавая высокий уровень Е. Большая часть Е идёт на синтез АТФ. Образуется 34 АТФ.
6.Н+ присоединяется к О2-. Таким образом О2, поступающий при дыхании организма необходим для присоединения е и протонов Н. При отсутствии О2 электорно-транспортная цепь перестаёт функционировать.
На кислородном этапе всего образуется 36 АТФ. Но при ращеплении 1 молекулы С6Н12О6 образуется 38 АТФ. Затем АТФ из митохондрий поступает в цитоплазму и идёт на нужды клетки))