Часто можно слышать о калорийности того
или иного продукта. Это значит, что он
способен дать при окислении определенное
количество необходимой для организма энергии.
Обычно под окислением понимают соединение
с кислородом. Именно так и окисляется ряд
молекул в организме под воздействием
ферментов — оксигеназ.
Однако при биологическом окислении от
органической молекулы под действием
соответствующего фермента отщепляются 2
атома водорода. В ряде случаев при этом между
ферментами и окисленной молекулой
образуется неустойчивая, богатая энергией (макроэргическая) связь. Она используется для
образования макроэргического соединения —
АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) —
«конечной цели» большинства процессов
биологического окисления. А 2 отнятых атома
водорода оказываются в результате реакции
связанными с коферментом (см. Ферменты)
НАД (никотина мидадениндинуклеотидом)
или с НАДФ (никотинамидадениндинуклеотид-
фосфатом).
Дальнейшая судьба водорода может быть
различной. При анаэробном (бескислородном)
окислении он переносится на некоторые
органические молекулы; так образуются этиловый
спирт, молочная кислота, глицерин и ряд
других веществ. При аэробном окислении
водород через цепь переносчиков передается на
кислород с образованием воды. Основная
часть цепи переноса водорода расположена
в мембранах митохондрий. При этом
переносе из АДФ (аденозиндифосфорной кислоты)
и неорганического фосфата образуется АТФ.
Аэробное окисление намного эффективнее
анаэробного. При анаэробном окислении
глюкозы образуются лишь 2 молекулы АТФ на
1 молекулу глюкозы (см. Гликолиз). При
аэробном же окислении глюкоза «сжигается»
до углекислого газа и воды (СОг и НгО) с
образованием 36 молекул АТФ (см. Дыхание).
Следовательно, эволюционно более молодое
аэробное окисление глюкозы в 18 раз
энергетически более выгодно, чем анаэробное. Это
одна из причин, обусловивших широкое
распространение и бурную эволюцию аэробных
организмов (см. Аэробы).