Образуются 3 молекулы АТФ путем окислительного фосфорилирования. Продукты окислительного декарбоксилирования (Ацетил-КоА и Сукцинил-КоА) содержат макроэргическую связь.
Энергия макроэргической связи С укцинил-КоА используется 2 способами:
- субстратное фосфорилирование в ЦТК (так расходуется большая часть этого вещества);
- реакции синтеза гема (меньшая часть Сукцинил-КоА).
Энергия макроэргической связи А цетил-КоА используется только в реакциях синтеза:
-лимонной кислоты (цитрата);
-кетоновых тел;
-жирных кислот;
-холестерина.
Среди субстратов МтО почти нет веществ, которые организм получает с пищей (кроме глутаминовой кислоты). Субстраты МтО — в основном органические кислоты, которые образуются в организме в процессе катаболизма. В процессе катаболизма из большого количества разнообразных пищевых веществ образуется всего 2 вида общих метаболитов: Ацетил-КоА и ПВК.
Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, лимонно-кислый цикл, цикл Кребса): ЦТК, как и реакции митохондриального окисления, протекает в митохондриях. Представляет собой серию реакций, замкнутых в цикл. Образовавшиеся молекулы ЩУК реагируют с новой молекулой Ацетил-КоА, и цикл повторяется вновь от образования цитрата до его превращения в ЩУК. В реакциях ЦТК участвуют 4 из 9 субстратов МтО. Происходит серия дегидрогеназных реакций. Из них 3-я, 4-я и 8-я происходят с участием НАД-зависимых дегидрогеназ, и каждая из этих реакций позволяет получить 3 молекулы АТФ. В 6-й реакции происходит ФАД-зависимая дегидрогеназная реакция, которая сопряжена с образованием 2 молекул АТФ (Р/О = 2). В 5-й реакции 1 молекула АТФ образуется путем субстратного фосфорилирования.
За один оборот ЦТК образуется 12 молекул АТФ. Смысл ЦТК заключается в том, чтобы остатки уксусной кислоты расщепились с образованием большого количества АТФ. Кроме того, из ацетатных остатков образуются СО2 и Н2О как конечные продукты обмена веществ.
СО2 образуется в ходе ЦТК дважды:
1) в 3-й реакции (окисление изоцитрата);
2) в 4-й реакции (окисление a-кетоглутарата).
Если прибавить еще 1 молекулу СО2, которая образуется до начала ЦТК — при превращении ПВК в Ацетил-КоА, то можно говорить о 3 молекулах СО2, образующихся при распаде ПВК. Суммарно эти молекулы, образующиеся при распаде ПВК, составляют до 90% углекислоты, которая выводится из организма.