Основной выход энергии и молекул АТФ происходит на третьем, кислородном этапе гликолиза, называемом еще аэробным дыханием. В итоге в полном цикле гликолиза на каждую молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Процесс гликолиза состоит из 3-х этапов :
1. Подготовительный
2. Анаэробный (бескислородный гликолиз )
3. Аэробный ( кислородный гликолиз )
Подготовительный этап не сопровождается выделением энергии, напротив, требует энергозатрат организма. В процессе этого этапа образуется небольшое количество энергии, которая рассеивается в виде тепла. Процесс происходит в цитоплазме клеток, вне митохондрий.
Следующие за подготовительным этапом процессы сопровождаются выделением энергии. В зависимости от участия в этих процессах кислорода подразделяют два этапа гликолиза : анаэробный и аэробный.
Образовавшиеся на подготовительном этапе соединения, подвергаются дальнейшему преобразованию (превращению) без участия кислорода
В результате сложных ферментативных многоступенчатых реакций 1 молекула глюкозы С6 Н12 О6 расщепляется до 2-х молекул пировиноградной кислоты (пируват, ПВК) - С3Н4О3
С6 Н12 О6 + 2АДФ + 2 Н3РО4 + 2НАД = 2 С3Н4О3 + 2НАД·2Н2 + 2АТФ + 2 Н2О
Процесс анаэробного гликолиза протекает в цитоплазме вне митохондрий.
Образовавшаяся в результате гликолиза пировиноградная кислота подвергается дальнейшему преобразованию. Такие процессы называются брожением и в зависимости от конечных продуктов различают несколько видов брожения:
1. Молочнокислое - 2 С3Н4О3 + 2НАД·Н2 = 2 С3Н6О3 + 2НАД
(С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ = 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О)
2. Спиртовое - 2 С3Н4О3 + 2НАД·Н2 = 2 С2Н5ОН + СО2 + НАД
3. Маслянокислое - 2 С3Н4О3 + 2НАД·Н2 = С4Н8О2 + 2СО2 + 2Н2 + НАД
Процессы брожения характерны для некоторых видов бактерий и могут быть источником энергии ( АТФ ) в клетках организмов, которые не используют молекулярный кислород или живут в его отсутствии.
У многоклеточных организмов образование молочной кислоты может происходить в различных тканях в условиях кислородного голодания. Так, работающие скелетные мышцы испытывают дефицит кислорода. Образующиеся при этом молочная кислота связывает ионы кальция Са2+, что является одной из причин утомления мышц, а также болевых ощущений в мышцах после тяжелой работы.
3 этап . Аэробный гликолиз или дыхание (полное окисление)
2С3Н4О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 + 2НАДФ·Н2 = 6СО2 + 42Н2О + 36АТФ+2НАД
ВЫВОД: Объединяя анаэробные и аэробные процессы образования АТФ при расщеплении глюкозы, можно записать следующее суммарное уравнение:
С6Н12О6 + 6 О2 + 38 Н3РО4 + 38АДФ → 6СО2 + 44Н2О + 38АТФ