Сколько молекул атФ синтезируется в результате полного расщепления глюкозы в клетках растения гороха при использовании

Предмет вопроса: Биохимия клетки и синтез аденозинтрифосфата (ATP)

Разъяснение:
Оксидативное расщепление глюкозы в клетках растений, таких как горох, происходит на двух этапах - гликолизе и цикле Кребса (трикарбоновый цикл). Во время этих процессов происходит синтез аденозинтрифосфата (ATP), основного переносчика энергии в клетке.

На первом этапе - гликолизе, одна молекула глюкозы превращается в две молекулы пирувата, одновременно с синтезом 4 молекулы ATP. Однако, эти молекулы ATP не являются продуктами полного расщепления глюкозы, так как гликолиз является анаэробным процессом и использует только часть энергии глюкозы.

На втором этапе - цикле Кребса, каждая из двух молекул пирувата, полученных на первом этапе, окисляется до двух молекул углекислого газа. В результате этого процесса, которому предшествует конверсия пирувата в ацетил-КоА, образуется 3 молекулы NADH, 1 молекула FADH2, и 1 молекула гуанозинтрифосфата (GTP) - который впоследствии преобразуется в ATP. Полная окислительная фосфорилировка, включая окисление NADH и FADH2 и последующую синтез ATP, происходит в электронно-транспортной цепи, где образуется около 36-38 молекул ATP.

Итак, при полном расщеплении глюкозы в клетках растения гороха с использованием световой энергии образуется около 36-38 молекул ATP.

Что касается количества энергии, накапливающейся на втором этапе расщепления глюкозы, в цикле Кребса часть энергии освобождается в процессе окисления NADH и FADH2 в электронно-транспортной цепи. Точное количество энергии, накапливающейся на этом этапе, зависит от эффективности цикла Кребса и электронно-транспортной цепи в конкретной клетке, и может варьироваться.

Демонстрация:
Задача: Сколько молекул атФ синтезируется в результате полного расщепления глюкозы в клетках растения гороха при использовании световой энергии, и какое количество энергии накапливается на втором этапе расщепления глюкозы?

Ответ: При полном расщеплении глюкозы в клетках растения гороха с использованием световой энергии образуется около 36-38 молекул аденозинтрифосфата (ATP). Количество энергии, накапливающейся на втором этапе расщепления глюкозы, в цикле Кребса, зависит от эффективности клетки и может варьироваться.

Совет: Для лучшего понимания биохимических процессов в клетке, рекомендуется ознакомится с подробными схемами и описаниями гликолиза и цикла Кребса. Используйте иллюстрации и диаграммы для визуального представления происходящего.

Задача на проверку:
Какие этапы в клетке образования аденозинтрифосфата (ATP) относятся к анаэробным процессам?

Тема вопроса: Синтез АТФ при расщеплении глюкозы в клетках растения гороха.

Пояснение: В процессе синтеза АТФ в клетках растения гороха при полном расщеплении глюкозы происходит два этапа - гликолиз и клеточное дыхание.

На первом этапе, гликолизе, одна молекула глюкозы расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК). В процессе гликолиза синтезируется небольшое количество АТФ, но главное - образование НАДН, переносителя электронов.

На втором этапе, клеточном дыхании, пировиноградная кислота окисляется в цитоплазме и митохондриях клетки.

Одна молекула ПВК в результате окисления дает три молекулы НАДН. Процесс окисления НАДН и синтеза АТФ происходит внутри митохондрий при помощи электрон-транспортной цепи и ферментов, находящихся на внутренней мембране митохондрий.

Одна молекула НАДН, включенная в электрон-транспортную цепь, создает внутри митохондрий около 3 молекул АТФ. Следовательно, в результате полного расщепления глюкозы образуется примерно 3 * (количество полученных молекул НАДН) молекул АТФ.

Относительно количества энергии, накапливающейся на втором этапе расщепления глюкозы, можно сказать, что окисление одной молекулы НАДН освобождает примерно 3 * 10^21 Дж энергии.

Например:
Задача: Сколько молекул АТФ синтезируется в результате полного расщепления глюкозы в клетках растения гороха, если было получено 16 молекул НАДН?
Ответ: В результате полного расщепления глюкозы в клетках растения гороха при получении 16 молекул НАДН будет синтезировано примерно 48 молекул АТФ.

Совет: При изучении этой темы полезно разобраться в процессе гликолиза, клеточного дыхания и синтеза АТФ, а также понять роль окисления НАДН и электрон-транспортной цепи в этом процессе.

Проверочное упражнение: Сколько молекул АТФ будет синтезировано в результате полного расщепления глюкозы в клетках растения гороха, если было получено 12 молекул НАДН?