В результате какого процесса происходящего в митохондриях синтезируется АТФ

АТФ у всех живых организмов синтезируется в результате прохождения сложного многоступенчатого процесса, протекающего в разных частях клетки. Рассмотрим его подробнее.

Бескислородный гликолиз

Процесс превращения молекул сложных органических веществ протекает в несколько этапов:

• подготовительный этап (распад сложных веществ до более простых, например крахмала - до глюкозы);
• этап брожения (бескислородного гликолиза);
• клеточное дыхание.

При брожении в клетке в результате последовательности нескольких реакций молекула глюкозы распадается до молочной кислоты и двух молекул АТФ. У анаэробных (обитающих в условиях отсутствия кислорода) организмов получение АТФ на этом заканчивается и молочная кислота преобразовывается в менее агрессивные вещества, которые и становятся конечным продуктом (так, у дрожжевых грибков это - этиловый спирт, у других микроорганизмов это может быть уксусная или масляная кислота, и т.д.)

Клеточное дыхание

У аэробных (обитающих в условиях наличия кислорода) организмов, в т.ч. растений, животных и большинства грибов, далее следует стадия, протекающая на мембранах и в матриксе митохондрий - клеточное дыхание (кислородный этап). Здесь молекула молочной кислоты при участии трех молекул воды в ходе последовательности реакций расщепляется до 3х молекул углекислого газа и 12 протонов (атомов водорода). Последние идут в другую цепь реакций, итогом которой становится образование собственно АТФ. Именно на этой стадии используются молекулы кислорода и получаются молекулы воды. В конечном итоге в результате распада двух молекул молочной кислоты (столько их образуется на бескислородном этапе из одной молекулы глюкозы) выходит 36 молекул АТФ. На бескислородном же этапе, как мы помним, получается лишь 2 молекулы АТФ.

Итак, кислородное окисление глюкозы (сюда входит и брожение, и кислородный этап) суммарно приносит организму 38 молекул АТФ. Это в 19 раз выгоднее энергетически, чем чисто бескислородное брожение. Именно этим объясняется, что аэробные организмы на Земле в настоящее время преобладают.

АТФ синтезируется в процессе энергетического обмена, или диссимиляции. Рассмотрим на примере животной клетки.I этап - подготовительный. Протекает в органах пищеварения. Крахмал распадается до глюкозы, при этом выделяется небольшое количество энергии, которое рассеивается в виде тепла.II этап - бескислородный. Протекает в матриксе цитоплазмы. Глюкоза распадается до 2 молекул ПВК и 2 молекул АТФ.III этап - кислородный. Протекает в митохондриях. ПВК распадается до СО2, Н2О и 36 молекул АТФ.