Глюкоза подверглась окислению с образованием 190 молекул АТФ. Определите сколько молекул глюкозы окислилось,сколько...

Окислилось 1 молекула глюкозы, прошло 2 этапа гликолиза, и 2 молекулы ПВК трансформировались в молочную кислоту.

Одна молекула глюкозы при полном окислении может образовать до 38 молекул АТФ. Исходя из этого, чтобы получить 190 молекул АТФ, необходимо окислить 5 молекул глюкозы.

Гликолиз - это процесс разложения глюкозы до пирувата. В ходе гликолиза одна молекула глюкозы образует 2 молекулы пирувата. Следовательно, 5 молекул глюкозы пройдут гликолиз и образуют 10 молекул пирувата.

Пироват в дальнейшем может быть трансформирован в молочную кислоту при анаэробных условиях. Для каждой молекулы пирувата образуется 1 молекула молочной кислоты. Следовательно, из 10 молекул пирувата, образованных в результате окисления 5 молекул глюкозы, образуется 10 молекул молочной кислоты.

Для ответа на ваш вопрос обсудим, как происходит метаболизм глюкозы и формирование АТФ в клетке. Глюкоза может быть окислена в несколько путей: аэробный (с использованием кислорода) и анаэробный (без использования кислорода). В аэробных условиях из одной молекулы глюкозы может быть получено около 36-38 молекул АТФ, а в анаэробных условиях (например, при гликолизе с последующим образованием молочной кислоты) – только 2 молекулы АТФ.

Аэробное дыхание

1. Гликолиз (происходит в цитоплазме, анаэробный процесс): из одной молекулы глюкозы получается 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК) и 2 молекулы АТФ (чистый выход).
2. Окислительное декарбоксилирование ПВК (происходит в митохондриях): каждая молекула ПВК превращается в ацетил-КоА, при этом не образуется АТФ напрямую.
3. Цикл Кребса (также в митохондриях): каждая молекула ацетил-КоА генерирует 12 молекул АТФ.
4. Цепь переноса электронов и окислительное фосфорилирование: производит большинство АТФ.

Анаэробное дыхание (например, образование молочной кислоты)

1. Гликолиз: как и в аэробном пути, образует 2 молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы.
2. Ферментация: ПВК превращается в молочную кислоту, дополнительный АТФ не образуется.

Для расчета количества молекул глюкозы, которые окислились с образованием 190 молекул АТФ, предположим, что дыхание было аэробным:

Если полагать эффективность образования 36 АТФ на молекулу глюкозы в аэробных условиях: [ \frac{190 \text{ АТФ}}{36 \text{ АТФ на глюкозу}} \approx 5.28 \text{ молекул глюкозы} ]

Так как количество молекул должно быть целым числом, округлим до 5 молекул глюкозы, что даст нам приблизительно 180 АТФ (5 × 36). Оставшиеся 10 АТФ могли быть получены в результате частично анаэробного метаболизма.

При таком распределении:

• Все 5 молекул глюкозы прошли гликолиз.
• Если предположить, что в анаэробных условиях прошла только часть из них, возможно, что одна молекула глюкозы окислилась анаэробно, образовав 2 АТФ, а остальные 4 молекулы дали 144 АТФ (36×4).

Таким образом, 1 молекула глюкозы могла пройти анаэробный путь с образованием молочной кислоты, что соответствует 2 молекулам ПВК, превращенным в молочную кислоту.