Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoeveel totaal ATP kan worden gemaakt uit 1 glucosemolecuul met behulp van aerobe ademhaling?

Tijdens aerobe ademhaling kan één glucosemolecuul maximaal 36-38 moleculen ATP genereren. Hier volgt stapsgewijs hoe dit gebeurt:

Glycolyse (in het cytoplasma):

- Tijdens de initiële fosforyleringsreacties worden 2 ATP-moleculen verbruikt.

- Er worden 4 ATP-moleculen geproduceerd tijdens fosforylatie op substraatniveau.

- Tijdens de glycolyse worden 2 NADH-moleculen (elk equivalent aan 2,5 ATP) geproduceerd.

Pyruvaatdecarboxylering en acetyl-CoA-vorming:

- Voor elk glucosemolecuul worden 2 NADH-moleculen geproduceerd tijdens de omzetting van pyruvaat in acetyl-CoA (onderdeel van de Link Reaction).

Citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus) (in de mitochondriën):

- Elk acetyl-CoA-molecuul afgeleid van glucose genereert:

- 3 NADH-moleculen (elk equivalent aan 2,5 ATP)

- 2 FADH2-moleculen (elk equivalent aan 2 ATP)

- 1 ATP-molecuul (via fosforylatie op substraatniveau)

Rekening houdend met deze opbrengsten kan de totale ATP-productie als volgt worden berekend:

- Uit glycolyse:4 ATP + (2 NADH x 2,5 ATP/NADH) =4 ATP + 5 ATP =9 ATP

- Van pyruvaatdecarboxylering:2 NADH x 2,5 ATP/NADH =5 ATP

- Uit de citroenzuurcyclus:(2 acetyl-CoA x 3 NADH x 2,5 ATP/NADH) + (2 acetyl-CoA x 2 FADH2 x 2 ATP/FADH2) + (2 acetyl-CoA x 1 ATP) =30 ATP

Als we de bijdragen van elke fase bij elkaar optellen, krijgen we een maximum van 9 ATP + 5 ATP + 30 ATP =44 ATP.

Tijdens de glycolyse werden echter twee ATP-moleculen verbruikt, dus de netto ATP-productie per glucosemolecuul is 44 ATP - 2 ATP =42 ATP.

Het is vermeldenswaard dat verschillende bronnen enigszins verschillende waarden kunnen geven voor de ATP-productie tijdens aerobe ademhaling als gevolg van variaties in de verwerking van bepaalde stappen. Sommige bronnen tellen bijvoorbeeld het ATP dat wordt verkregen door fosforylering op substraatniveau bij glycolyse als 2 ATP in plaats van 1 ATP. Bovendien kan de precieze efficiëntie van de energieoverdracht onder bepaalde omstandigheden variëren. Daarom wordt gewoonlijk het cijfer 36-38 ATP gebruikt om rekening te houden met deze potentiële variaties.