Сколько моль АТФ образуется при дегидрировании и декарбоксилировании моль ПВК в цикле Кребса?

В цикле Кребса при дегидрировании и декарбоксилировании моль ПВК образуется 1 моль АТФ.

В цикле Кребса каждая молекула пировиноградной кислоты (ПВК) проходит через последовательность реакций дегидрирования и декарбоксилирования, что приводит к образованию трех молекул НАДН и одной молекулы ГТФ. Затем каждая молекула ГТФ превращается в АТФ, образуя в итоге одну молекулу АТФ.

Таким образом, при дегидрировании и декарбоксилировании одной молекулы ПВК в цикле Кребса образуется одна молекула АТФ.

Вопрос о количестве молей АТФ, образующихся при дегидрировании и декарбоксилировании пирувата (ПВК) в цикле Кребса, требует рассмотрения нескольких этапов метаболизма.

1. Пируват в ацетил-КоА: Прежде чем ПВК может войти в цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот), он должен быть преобразован в ацетил-КоА. Это происходит в процессе, который называется окислительное декарбоксилирование пирувата, катализируемое комплексом пируватдегидрогеназы. В результате этой реакции:

   • Пируват (3 углерода) теряет одну молекулу CO₂ (декарбоксилирование).
   • Образуется NADH из NAD⁺ (дегидрирование).
   • Образуется ацетил-КоА (2 углерода).

   На этом этапе непосредственно ATP не образуется. Однако, образующийся NADH при участии в электрон-транспортной цепи (ЭТЦ) может дать 2.5 моль ATP (в некоторых источниках указывается 3 моль, но с учетом современных данных и различий в транспорте электронов, принято считать 2.5).

2. Цикл Кребса: Ацетил-КоА далее вступает в цикл Кребса. На один ацетил-КоА в цикле происходит:

   • Образование 3 молей NADH.
   • Образование 1 моля FADH₂.
   • Образование 1 моля GTP (или ATP, в зависимости от типа клетки).

   Учитывая, что:

   • 1 моль NADH, образующийся в цикле Кребса, может дать около 2.5 моль ATP через ЭТЦ.
   • 1 моль FADH₂ может дать около 1.5 моль ATP через ЭТЦ.
   • GTP может быть непосредственно преобразован в ATP (1:1).

   Суммарно на один ацетил-КоА в цикле Кребса образуется:

   • 3 моль NADH × 2.5 моль ATP/NADH = 7.5 моль ATP
   • 1 моль FADH₂ × 1.5 моль ATP/FADH₂ = 1.5 моль ATP
   • 1 моль GTP = 1 моль ATP

   Итого: 7.5 + 1.5 + 1 = 10 моль ATP.

Таким образом, общий выход ATP при полном окислении одного моля ПВК, включая все этапы от его преобразования в ацетил-КоА и до завершения цикла Кребса, составляет:

• 2.5 моль ATP от NADH, образованного в процессе окислительного декарбоксилирования пирувата.
• 10 моль ATP от цикла Кребса.

Итого: 2.5 + 10 = 12.5 моль ATP на моль ПВК.