8.7: Resa energetica mediante ossidazione completa del glucosio

Determinare la resa esatta di ATP per la respirazione aerobica è difficile per una serie di motivi. Prima di tutto, il numero di ATP generato per NADH ridotto o FADH2 non è sempre un numero intero. Per ogni coppia di elettroni trasportati alla catena di trasporto di elettroni da una molecola di NADH, vengono generati tra 2 e 3 ATP. Per ogni coppia di elettroni trasferiti da FADH2, vengono generati tra 1 e 2 ATP. Nelle cellule eucariotiche, a differenza dei procarioti, il NADH generato nel citoplasma durante la glicolisi deve essere trasportato attraverso la membrana mitocondriale prima che possa trasferire elettroni alla catena di trasporto degli elettroni e questo richiede energia. Di conseguenza, da questi NADH vengono generati tra 1 e 2 ATP.

Per semplicità, tuttavia, esamineremo la resa massima teorica di ATP per molecola di glucosio ossidata dalla respirazione aerobica. Assumeremo che per ogni coppia di elettroni trasferiti alla catena di trasporto di elettroni da NADH, verranno generati 3 ATP; per ogni coppia di elettroni trasferita da FADH2, verranno generati 2 ATP. Tenete a mente, tuttavia, che meno ATP può effettivamente essere generato.

Nelle cellule eucariotiche, la resa massima teorica di ATP generata per glucosio è da 36 a 38, a seconda di come il 2 NADH generato nel citoplasma durante la glicolisi entra nei mitocondri e se la resa risultante è 2 o 3 ATP per NADH.

• Tabella \(\PageIndex{1}\): Maximum Yield of ATP from the Complete Oxidation of 1 Mol of Glucose

  Reaction		Yield of ATP (moles)
  glucose → glucose 6-phosphate	consumes 1 mol ATP	−1
  fructose 6-phosphate → fructose 1,6-bisphosphate	consumes 1 mol ATP	−1
  glyceraldehyde 3-phosphate → BPG	produces 2 mol of cytoplasmic NADH
  BPG → 3-phosphoglycerate	produces 2 mol ATP	+2
  fosfoenolpiruvato → piruvato	produrre 2 mol di ATP	+2
  piruvato → acetil-CoA + CO2	produrre 2 mol di NADH
  isocitrato → α-chetoglutarato + CO2	produrre 2 mol di NADH
  alfa-chetoglutarato → succinil-CoA + CO2	produrre 2 mol di NADH
  il succinil-CoA → succinato	produrre 2 mol GTP	+2
  succinato → fumarate	produrre 2 mol FADH2
  malate → ossalacetato	produce 2 mol di NADH
  2 NADH citoplasmatico dalla glicolisi	rendimenti 2-3 mol di ATP per ogni NADH (a seconda del tessuto)	+4 a +6
  2 NADH dall’ossidazione del piruvato	produce 3 mol di ATP per ogni NADH	+6
  2 FADH2 dal ciclo dell’acido citrico	produce 2 ATP per ogni FADH2	+4
  3 NADH dal ciclo dell’acido citrico	produce 3 ATP per ogni NADH	+18
  rendimento Netto di ATP:		+36 a +38

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