硬脂酸(Stearic acid,化学式为C18H36O2)是一种饱和脂肪酸,其β-氧化过程可以概括为以下步骤:
激活:硬脂酸首先在内质网上被转化为硬脂酰CoA,这个过程需要消耗两个ATP分子。
β-氧化:硬脂酰CoA进入线粒体,经过以下循环进行β-氧化:
重复β-氧化:上述过程对新产生的酰CoA继续进行,直到所有的脂肪酸链都转化为乙酰CoA。
乙酰CoA的完全氧化:每个乙酰CoA通过柠檬酸循环(TCA循环)进一步氧化分解,产生10个NADH、3个FADH2和1个GTP(或ATP)。
电子传递链和氧化磷酸化:NADH和FADH2在电子传递链中产生ATP,每产生一个NADH大约产生2.5个ATP,每产生一个FADH2大约产生1.5个ATP。
现在,我们来计算18碳硬脂酸完全氧化产生的ATP数量。硬脂酸有18个碳原子,经过β-氧化,每2个碳原子产生一个乙酰CoA,因此:
每个乙酰CoA在柠檬酸循环中产生1个ATP和3个NADH,以及1个FADH2。所以:
在电子传递链中:
总ATP产量 = 9 + 67.5 + 13.5 = 89.5
但是,不要忘记最初的硬脂酸激活过程消耗了两个ATP,所以我们需要从总数中扣除这两个ATP:
因此,1摩尔硬脂酸完全氧化时大约可以产生87.5摩尔的ATP。然而,这个数字是一个近似值,实际的ATP产量可能会因细胞类型和具体条件而有所不同。