Аэробная фаза распада углеводов

Пировиноградная кислота в аэробных условиях окисляется до воды и углекислого газа.

СН₃СОСООН +5О®3СО₂ + 2Н₂О

Сначала ПВК подвергается окислительному декарбоксилированию. Этот процесс требует присутствия мультиферментного комплекса, в который входят коэнзим А и НАД⁺.

Коэнзим А выполняет функцию переносчика ацетильной группы, точно также, как АТФ выполняет функцию переносчика фосфатных групп.

СН₃СОСООН + НАД⁺ + НS-Ко-А® СН₃СО~ S-Ко-А + НАД-Н + Н⁺ + СО₂

_{ацетилкоэнзим А}

В результате реакции образуется ацетилкоэнзим А и восстановленная форма НАД-Н, которые при своём дальнейшем окислении могут освободить большое количество энергии. Ацетилированная форма коэнзима А (ацетилкоэнзим А или ацетил-S-КоА) представляет собой тиоэфир. Тиоэфирная связь относится к высокоэнергетическим связям.

Дальнейшее окисление ацетилкоэнзима А носит циклический характер и получил название цикла дикарбоновых и трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Вещества, образующиеся в реакциях цикла Кребса играют решающую роль в биосинтезе многих веществ. При каждом обороте цикла Кребса образуется:

СН₃СО~ S-Ко-А + 2Н₂О + АДФ + Н₃РО₄ +3НАД⁺ + ФАД®

НS-Ко-А + 2СО₂ + АТФ + 3 НАД-Н + 3Н⁺ + ФАД-Н₂

В результате аэробного дыхания происходит:

СН₃СОСООН + 4НАД⁺ + 2Н₂О + АДФ+ ФАД+ Н₃РО₄®

4 НАД-Н + АТФ + ФАД-Н₂ + 3СО₂ +3Н⁺

Окисление каждой молекулы НАД-Н дает 3 молекулы АТФ, значит:

4х3=12 АТФ;

Окисление ФАД-Н₂ дает еще 2 молекулы АТФ, следовательно, при полном окислении ПВК образуется 15 АТФ.

Так как в результате гликолиза образуется 2 молекулы ПВК, то на каждую молекулу расщепляющейся глюкозы приходится 2 оборота цикла Кребса и энергетический выход соответственно удваивается. При 2-х оборотах цикла образуется 30 АТФ. Если сюда добавить 8 АТФ, образованных в ходе гликолиза, то при полном окислении глюкозы образуется 38 АТФ.