На этом этапе аэробного гликолиза высокоэнергетические электроны НАД-Н перемещаются по многоступенчатой цепи переносчиков, как по лестнице, идущей вниз. При переходе с высшей ступени на низшую электрон теряет энергию, которая используется для образования высокоэнергетической связи в АТФ.
Переносчик электронов на высшей ступени способен передать электрон более сильному акцептору электронов на низшей ступени. Переносчик-акцептор становится донором электрона, когда передает его еще более сильному акцептору. Самый сильный акцептор электрона - кислород, расположенный в конце цепи (рис. 19, Б).
При прохождении высокоэнергетического электрона НАД-Н по «ступенькам» этой цепи до кислорода за счет его энергии три молекулы АДФ фосфорилируются до трех АТФ.
В результате присоединения к кислороду четырех электронов (е-)> пришедших из цепи переноса, и четырех протонов (Н+) из водной среды молекула кислорода восстанавливается до двух молекул воды:
Таким образом происходит полное окисление глюкозы до СО2 (в цикле Кребса) и Н2О (в цепи переноса электронов), так же как если бы глюкоза сгорала в пламени костра, где ее энергия ушла бы в тепло. Однако при биологическом окислении только часть химической энергии превращается в тепловую. За счет окисления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, которые используются в клетках и в организме во всех случаях, когда требуется энергия для движения, транспорта веществ, синтеза нуклеиновых кислот, белков, углеводов и многого другого (в том числе и для умственной работы, на которую затрачивается много АТФ).
Фосфорилирование АДФ с образованием АТФ сопряжено с окислением и потреблением кислорода. Поэтому процесс этот называют окислительным фосфорилированием.
В клетках окислению подвергаются не только глюкоза. В большинстве случаев в результате многочисленных ферментных превращений из этих соединений образуется ацетил-КоА или органические кислоты (на рис. 19, А, ПВК и 4), которые поступают в цикл Кребса.
Таким образом, окисление пировиноградной и некоторых других органических кислот ведет к образованию НАД*Н. Богатые энергией электроны НАД-Н поступают в цепь переноса и по пути к конечному акцептору - кислороду отдают свою энергию для синтеза АТФ. Цикл Кребса вместе с цепью переноса электронов выступает в роли энергетического «котла», в котором сгорают различные пищевые вещества: в цикле Кребса они передают свою энергию НАД*Н, а в цепи переноса электронов за счет окисления НАД*Н образуется АТФ.
Митохондрии - энергетические станции клетки. Очень кратко о митохондриях было рассказано в § [Узел не найден], в отсутствие освещения растения ведут себя как аэробные организмы). Внутренняя мембрана митохондрий образует многочисленные складки - кристы. Между кристами находится вязкая белоксодержащая масса - матрикс. В матриксе расположены все ферменты цикла Кребса, а на внутренней мембране - цепь переноса электронов. Таким образом, в митохондриях располагается весь аппарат аэробного гликолиза. В различных типах клеток, на разных этапах развития в каждой клетке может содержаться от нескольких десятков до тысячи митохондрий. Митохондрии имеют собственный генетический аппарат, представленный кольцевыми молекулами ДНК.
Можно считать доказанным, что митохондрии более миллиарда лет тому назад были самостоятельными микроорганизмами, способными к аэробному гликолизу. Эти аэробные про-кариотические микроорганизмы внедрились в анаэробные эука-риотические клетки, и в результате этого возник взаимовыгодный симбиоз. За многие миллионы лет часть микробных генов переместилась из митохондриальной в ядерную ДНК, и митохондрии стали зависимыми от клетки-хозяина (как и клетка-хозяин от митохондрий). Митохондриальные рибосомы, транспортные РНК (тРНК) и ряд ферментов митохондрий близки по структуре и свойствам к бактериальным и отличаются от сходных по функциям структур, которые содержатся в цитоплазме клетки-хозяина.
См. также: 
Цикл Кребса.
Обсудить на форуме
