Hogyan igazolható a glükóz biológiai oxidációjának sztöchiometriai egyenlete (C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O) a részletes biokémiai mechanizmusokkal? Nekem sehogy sem sikerül teljes egészében.

"Érted már, mit hebegek -habogok?"

Én értem, mit írsz, a válaszodból az derül ki, te nem érted, én mit írok.

"Csak az a problémám, hogy nekem úgy jött ki végül 10 víz, hogy egyetlen olyan reakciót se számoltam bele, amiben ATP-keletkezik... Az enoláz reakcióban nem keletkezik ATP."

És én nem is írtam, hogy azokba a lépésekben kell ATP-nak képződni, amiben víz lép ki. Azt írtam, hogy az szubsztráthoz kötött ATP/GTP képződésnél (ami csak a glikolízisben és a citromsavciklusan van, a terminális oxidációban nem ilyen módon képződik ATP, ezért az ezután következőek erre nem igazak ezért ezt nem is kell beszámolni) az ADP-ből és a foszforsavból egy oxigénatom és két hidrogénatom beépül a vegyületbe/vegyületekbe. Később ez tud vízmolekulaként felszabadulni.

Most akkor megpróbálom a glikolízis példáján bemutatni a dolgot. Azt írod, a glikolízisben két víz képződik. Na most nézzük meg a glikolízis összesített egyenletét, először az ATP képződés nélkül (csak az összegképleteket) írom fel:

C6H12O6 + 2 NAD+ = 2 C3H4O3 + 2 NADH + H+ + 2 H2O

Nézzük az atomokat (a NAD+ atomjait nyilván nem számolva):

baloldal: 6 C, 12 H, 6 O

jobboldal: 6 C, 16 H, 8 O

Hoppá! Hibázik az egyenlet, épp a két vízzel!

Nézzük az ATP felhasználást/képződést:

glükóz-6-P képződés: 1 ATP felhasználás (hidrolízis)

fruktóz-1,6-P képződés: 1 ATP felhasználás

3-foszfoglicerát képződés: 2x1 ATP képződés

piruvát (piroszőlősav) képződés: 2x1 ATP képződés

Víz egyik lépésnél sem lép ki, vagy épül be! Összességében tehát két ATP képződik (vízkilépés nélkül).

Írjuk be az egyenletbe:

C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi = 2 C3H4O3 + 2 NADH + H+ + 2 H2O + 2 ATP (1. egyenlet)

Most írjuk fel az ATP képződés egyenletét 2 ATP-re:

2 ADP + 2 Pi = 2 ATP + 2 H2O (2. egyenlet)

Mivel most az ATP-kel nem akarunk számolni, vonjuk ki a 2. egyenletet az 1. egyenletből:

C6H12O6 + 2 NAD+ = 2 C3H4O3 + 2 NADH + H+

Nézzük meg az atomokat (NAD+ nélkül):

baloldal: 6 C, 12 H, 6 O

jobboldal: 6 C, 12 H, 6 O

Hoppá, így jó!! Tehát a kilépő vízmolekulák atomjai az ADP-ből és foszforsavból/foszfátionból származtak!!*

Ezért írtam, hogy a glikolízisben és citrátciklusban számít az ATP képződés.

(A terminális oxidációban az ATP képződés során a víz nem épül be sehova, így akárhány ATP képződését írjuk be nem fog számítani az egyenlet szempontjából, hiszen a fenti 2. egyenlet miatt mindenképp érvényes lesz a dolog.)

*Természetesen a vízmolekulákba kilépő H és O atomok nem biztos, hogy pont ugyanazok, amelyek az ATP képződése során beépültek. Erre próbáltam utalni a 6. válaszomban. De a lényeg az, hogy a glikolízis során ugyanannyi H és O atom kerül a vízbe, mint amennyi atom az ATP képződés során beépült (természetesen az ATP bontás során kilépett atomokat is beszámolva!).

Ennek örülök! :)

Nem vagyok professzor, csak mezei tanár. Az viszont igaz, hogy letegeztél. :D

"De mi a helyzet az ATP hidrolízisekkel (pl.hexokinaz)? Az ott "felhasznált" vízzel mi a teendőnk?"

Mivel ott nem lép be víz, vehetjük úgy, hogy a szükséges oxigén és hidrogén atomok a vegyületekből származnak, de ez nem egészen pontos. Valójában a foszfátcsoport a glükózra kerül, így ebben nem pontosan ez a helyzet. Csak egy hidrogén kerül át az ADP-re.

Vázlatosan felírva (csak a szükséges csoportokat kiemelve).

glükóz-OH + HO-foszfát-O-ADP = glükóz-O-foszfát-OH + HO-ADP

[link]

(Remélem értelmezhető, mit próbálok leírni, ennél jobban itt nem tudom. De a linkben jobban látszik, csak az ATP része nincs kiírva.)

"Középiskolában tanítanak biokémiát?"

Persze, de nyilván nem ilyen szinten (legfeljebb versenyzőknek). De nem árt(ana), ha a tanárnak van mélyebb ismerete.

"Középiskolában tanítanak biokémiát?"

Ja.

"Egyébként ha Ön "csak egy mezei tanár""

Ilyen internetes fórumon nem feltétlenül ragaszkodok a magázódáshoz. :P

"akkor a biokémia tanárom (aki egyébként nagyon nagy tudású, és én nagyon tisztelem és kedvelem) elbújhat, mert ő nem tudta megmondani, hol volt a hiba a gondolatmenetemben..."

Hm, érdekes. Esetleg megkérdezhetem, melyik egyetem.

"És kémia vagy biológia tanár?"

Igen.

De elsősorban biológia.