BILANSE ENERGETYCZNE
Reakcja
Zysk energetyczny [cząsteczki ATP]
GLIKOLIZA (zysk z rozkładu 1 cząsteczki glukozy) - cytozol
Fosforylacja glukozy przez heksokinazę
-1
Fosforylacja przez ATP-fosfofruktokinazę
Utlenianie NADH+H+ w łańcuchu oddechowym (NADH+H+ powstaje w reakcji dehydrogenazy aldehydu fosfoglicerynowego)
6 (2x3)
Fosforylacje substratowe – reakcje kinazy fosfoglicerynianowej i kinazy pirogronianowe
4 (2x2x1)
Zysk: 8 ATP
DEKARBOKSYLACJA OKSYDACYJNA PIROGRONIANU (zysk z dwóch cząsteczek pirogronianu które powstają w glikolizie) – matrix mitochondrialna
Utlenianie NADH+H+ w łańcuchu oddechowym
Zysk: 6 ATP
CYKL KWASÓW TRÓJKARBOKSYLOWYCH (TCA) (zysk z przemiany 2 cząsteczek acetylo-CoA) – matrix mitochondrialna
Utlenianie NADH+H+ w łańcuchu oddechowym (NADH+H+ powstaje w reakcjiach dehydrogenaz izocytrynianowej, α-ketoglutaranowej, jabłczanowej)
18 (3x2x3)
Utlenianie FADH w łańcuchu oddechowym (FAD powstaje w reakcji dehydrogenazy bursztynianowej)
4 (2x2)
Fosforylacja substratowa (reakcja syntetazy bursztynylo-CoA)
2 (2x1)
Zysk: 24 ATP
β-OKSYDACJA KWASU PALMITYNOWEGO (16C) – matrix mitochondrialna
Aktywacja kwasu tłuszczowego (syntaza acylo-CoA)
-2
Utlenianie NADH+H+ w łańcuchu oddechowym (NADH+H+ powstaje w reakcji dehydrogenazy acylo-CoA)
21 (7x3)
Utlenianie FADH w łańcuchu oddechowym (FAD powstaje w reakcji dehydrogenazy L(+)-3-hydroksyacylo-CoA)
14 (7x2)
Zysk energetyczny z przemian 8 cząsteczek acetylo-CoA powstałych podczas β-oksydacji
96 (8x12)
Zysk: 129 ATP
FERMETACJA MLECZANOWA/ ALKOHOLOWA - cytozol
Fosforylacja glukozy katalizowana przez heksokinazę
Fosforylacja katalizowana przez ATP-fosfofruktokinazę
Zysk: 2 ATP
CYKL MOCZNIKOWY – mitochondria i cytozol komórek wątroby
Tworzenie karbamoilofosforanu
Tworzenie argininobursztynianu
Strata: 3 ATP
W glikolizie bilans może wyglądać inaczej w zależności, m.in. od tego, jakie wahadło (czółenko) jest zaangażowane w przenoszenie elektronów z cytozolowego NADH+H+ i jakie enzymy biorą udział w tworzeniu fruktozo-1,6-bisfosforanu. Zatem:
· gdy funkcjonuje wahadło (czółenko) jabłczanowo-asparaginianowe i zewnętrzne dehydrogenazy NAD(P)H+H+ (występują tylko u roślin po zewnętrznej stronie błony wewnętrznej) w łańcuchu transportu elektronów powstają 3 cząsteczki ATP z każdego utlenionego NADH+H+ cytozolowego
· gdy funkcjonuje wahadło (czółenko) glicerolofosforanowe w łańcuchu transportu elektronów powstają 2 cząsteczki ATP z każdego utlenionego NADH+H+ (ponieważ w przestrzeni międzybłonowej glicerolo-3-fosforan jest utleniany przez dehydrogenazę współdziałającą z FAD wbudowaną w błonę wewnętrzną po jej stronie zewnętrznej. Takie dehydrogenazy nie pompują protonów i dlatego zysk w postaci ATP jest mniejszy).
· gdy funkcjonuje dodatkowa dehydrogenaza niewrażliwa na rotenon (występuje u roślin po wewnętrznej stronie wewnętrznej błony mitochondrialnej i przenosi elektrony z NADH+H+ powstałych w matrix, ale w sytuacji inhibicji kompleksu I łańcucha oddechowego np. przez rotenon) w łańcuchu transportu elektronów powstają 2 cząsteczki ATP z każdego utlenionego NADH+H+. Dzieje się tak ponieważ ma ona mniejsze powinowactwo do NADH+H+ niż kompleks I
· gdy degradowana jest glukoza pochodząca z mobilizacji (fosforolizy) glikogenu bądź skrobi, bądź podczas fosforylacji katalizowanej przez fosforylazę UDP-glukozy (szlak zaczyna się od glukozo-1-fosforanu i nie musi zachodzić fosforylacja glukozy bądź innej heksozy z udziałem ATP) w glikolizie nie jest zużywana jedna cząsteczka ATP i jej zysk wynosi 9 ATP
· gdy reakcja fosforylacji fruktozo-1-fosforanu jest katalizowana przez PPi-fosfofruktokinazę w glikolizie nie jest zużywana jedna cząsteczka ATP i jej zysk wynosi 9 ATP (reakcja zachodzi np. w kiełkujących nasionach roślin wyższych i w komórkach niektórych roślin niższych)
Podczas β-oksydacji zachodzi NC/2-1(gdzie NC to liczba atomów węgla w kwasie tłuszczowym) cykli odszczepiania acetylo-CoA, ponieważ w ostatnim powstają dwie cząsteczki tego związku. W procesie β-oksydacji powstaje NC/2 acetylo-CoA.
lenka_997