Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках эукариот на подготовительном этапе энергетического...

Для того чтобы рассчитать количество молекул АТФ, синтезированных при полном окислении фрагмента крахмала, состоящего из 200 остатков глюкозы, необходимо рассмотреть три основных этапа энергетического обмена: подготовительный этап, гликолиз и клеточное дыхание (включая цикл Кребса и дыхательную цепь).

1. Подготовительный этап:

   • На этом этапе молекулы крахмала расщепляются до глюкозы. Этот процесс не требует затрат АТФ и не приводит к его синтезу. Поэтому на этом этапе синтез АТФ отсутствует.

2. Гликолиз:

   • Каждая молекула глюкозы (C6H12O6) превращается в две молекулы пирувата (C3H4O3). В процессе гликолиза из одной молекулы глюкозы синтезируется 2 молекулы АТФ (с учётом затрат 2 молекул АТФ и образования 4 молекул АТФ).
   • Таким образом, при гликолизе 200 молекул глюкозы образуется 200 * 2 = 400 молекул АТФ.

3. Клеточное дыхание:

   • Каждая молекула пирувата проходит через стадию окислительного декарбоксилирования, превращаясь в ацетил-КоА с образованием 1 молекулы NADH (которая в дыхательной цепи даёт 2.5 молекулы АТФ).
   • Далее ацетил-КоА вступает в цикл Кребса, где из одной молекулы ацетил-КоА образуется 3 молекулы NADH, 1 молекула FADH2 (которая даёт 1.5 молекулы АТФ) и 1 молекула АТФ (или GTP, эквивалентная АТФ).
   • Полное окисление 1 молекулы глюкозы (2 молекулы ацетил-КоА) даёт: 2 (3 2.5 + 1.5 + 1) = 2 (7.5 + 1.5 + 1) = 2 10 = 20 молекул АТФ.
   • Учитывая стадию окислительного декарбоксилирования (2 * 2.5 = 5 молекул АТФ), общее количество АТФ из одной молекулы глюкозы в клеточном дыхании = 25 молекул АТФ.
   • Следовательно, для 200 молекул глюкозы: 200 * 25 = 5000 молекул АТФ.

Общий итог:

• Гликолиз: 400 молекул АТФ
• Клеточное дыхание: 5000 молекул АТФ

Таким образом, при полном окислении 200 остатков глюкозы в составе крахмала будет синтезировано 400 + 5000 = 5400 молекул АТФ.

На подготовительном этапе энергетического обмена в клетках эукариот синтезируется 2 молекулы АТФ. В процессе гликолиза одна молекула глюкозы превращается в две молекулы пирувата, при этом образуется 4 молекулы АТФ, но затрачивается 2 молекулы АТФ, так что чистый выигрыш составляет 2 молекулы АТФ. В процессе клеточного дыхания при окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 200 остатков глюкозы, сначала происходит его разложение на молекулы глюкозы, затем каждая молекула глюкозы окисляется до CO2 и H2O в цитоплазме и митохондриях. При полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Следовательно, для фрагмента крахмала, состоящего из 200 остатков глюкозы, образуется 38 * 200 = 7600 молекул АТФ.