Основы биохимии Том 2 - А. Ленинджер 1985
Биоэнергетика и метаболизм
Цикл лимонной кислоты
При окислении глюкозы до СО2 и Н2О высвобождается значительно больше энергии, чем при гликолизе
Выше (дополнение 15-1) мы говорили о том, что при расщеплении глюкозы до лактата в процессе гликолиза высвобождается лишь очень небольшая часть химической энергии, которая потенциально может быть извлечена из молекулы глюкозы. Гораздо больше энергии извлекается, когда молекула глюкозы окисляется полностью до СО2 и Н2О, в чем можно убедиться, сравнив величины изменения стандартной свободной энергии для этих двух реакций:
Рис. 16-2. Последовательные этапы окисления метана до СО2. По мере того как четыре атома водорода один за другим отщепляются от углерода, скачкообразно снижается и количество доступной свободной энергии. В простых органических соединениях отношение числа связанных с углеродом атомов водорода к числу атомов углерода приблизительно пропорционально стандартной свободной энергии окисления данного соединения до СО2.
Когда в клетках расщепление глюкозы протекает анаэробно, продукт этого расщепления, лактат, содержит в себе приблизительно 93% той энергии, которая была заключена в исходной молекуле глюкозы. Объясняется это тем, что молочная кислота соединение почти стольже сложное, как глюкоза, а также тем, что реального окисления при гликолизе не происходит. Количество свободной энергии, выделяющееся при полном сгорании какого-нибудь органического соединения, приблизительно пропорционально величине отношения между числом атомов водорода, связанных с углеродом, и общим числом углеродных атомов, как это видно из очень простого примера, приведенного на рис. 16-2. Вся биологически доступная свободная энергия высвобождается из глюкозы или из другого органического топлива лишь в том случае, если все водородные атомы, связанные с атомами углерода данной молекулы, будут удалены и заменены кислородом с образованием СО2.