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8.12: ATP产量
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ATP Yield
 
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8.12: ATP产量

细胞呼吸每个葡萄糖分子产生30-32个ATP分子。虽然大部分ATP来自氧化磷酸化和电子传递链(ETC),但预先获得4个ATP(2个来自糖酵解,2个来自柠檬酸循环)。

ETC嵌入线粒体内膜,由四种主要蛋白复合物和一种ATP合酶组成。NADH和FADH2将电子传递给这些复合物,从而将质子泵入膜间空间。质子的这种分布在整个膜上产生浓度梯度。当质子通过ATP合酶流回线粒体基质时,梯度驱动ATP的产生。

NADH每进入复合物I输入2个电子,复合物I和III各泵送4个质子,复合物IV泵送2个质子,共10个质子。复合物II不参与NADH引发的电子链。然而,FADH2将2个电子传递给复合物II,因此每个FADH2共泵送6个质子;4个质子通过复合物III,2个质子通过复合物IV。

合成1个ATP需要4个质子。由于每个NADH泵入10个质子,1个NADH产生2.5(10/4)ATP。每个FADH2泵送六个质子,因此1个 FADH2产生1.5(6/4)ATP。

细胞呼吸每个葡萄糖分子产生最多10个NADH和2个FADH2 。由于一个NADH产生2.5个ATP,一个FADH2产生1.5个ATP,因此25个ATP+ 3 ATP由氧化磷酸化产生。在氧化磷酸化之前产生四的ATP,每葡萄糖分子产生32 ATP的最大值。

重要的是,糖酵解发生在细胞质中,ETC位于线粒体(真核生物)中。线粒体膜对NADH不具有渗透性,因此糖酵解产生的2个NADH的电子需要穿梭到线粒体中。一旦进入线粒体,电子就可能被传递到NAD+或FAD。根据电子载体的不同,细胞呼吸的总产量为每葡萄糖分子30-32 ATP。

Tags

ATP Yield Cellular Respiration Glycolysis NADH Pyruvate Oxidation Citric Acid Cycle Oxidative Phosphorylation Electron Carriers ATP Production Intermembrane Space Mitochondrial Membrane Energy Production Glucose Molecule Electron Transport Chain (ETC) ATP Synthase Protons

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