1. 好気代謝・嫌気代謝でグルコース 1 分子から作られる ATP の数

嫌気代謝・好気代謝でグルコース 1 分子から作られる ATP の数

嫌気代謝ではシンプルで、グルコース 1 分子から 2 分子の ATP が作られる。これは、以下の解糖系の概要図を見ればわかりやすい。図は 細胞の分子生物学 (Amazon) から引用した。

最初に 2 分子の ATP が消費されるが、結果として 4 分子の ATP が作られるので、差し引きで +2 となる。

一方、好気代謝の方は複雑であり、どの経路を想定するかによって数が変わってくる。そのため、私はこの数の比較はあまり好きではない。

• 解糖系で 2 分子の ATP と 2 分子の NADH。
• ピルビン酸の脱炭酸で 2 分子の NADH。
• TCA 回路で 6 分子の NADH および 2 分子の FADH₂
• 以上より NADH は 10 分子 = 30 x ATP 相当。FADH₂ は 2 分子 = 4 ATP 相当。これは古典的な当量の計算方法。
• TCA 回路で生じる 2 分子の GTP から ATP が 2 分子作られる。

実際の代謝を考える際には、以下の点を考慮する必要がある。

• 解糖系で合成された NADH は細胞質にあるため、ミトコンドリア への輸送でエネルギーを消費する。具体的には FADH₂ として電子伝達系に至る (参考: グリセロリン酸シャトル)。
• ATP 合成酵素の回転は、1 個のプロトンあたり 3/10 回転らしい。

最近の教科書では、NADH 10 分子が 25 x ATP、FADH₂ 2 分子が 3 x ATP として、合計 32 分子の ATP が作られるとしている (1)。これは、グリセロリン酸シャトルを考えていない状態である。

References

1. Amazon link: ストライヤー生化学: 使っているのは英語の 6 版ですが、日本語の 7 版を紹介しています。参考書のページ にレビューがあります。
2. Amazon link: ハーパー生化学 30版.

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