主な違い 好気性プロセスと嫌気性プロセスの間の違いは、好気性プロセスでは分子状酸素が細胞内で発生するのに対し、嫌気性プロセスでは分子状酸素が細胞内に存在しないことです。 .さらに、好気性プロセスは ATP の形でのエネルギーの生産においてより効率的ですが、嫌気性プロセスはエネルギーの生産において効率が低くなります.
好気性プロセスと嫌気性プロセスは、異なる種類の生物で発生する 2 種類の細胞呼吸 です。
対象となる主な分野
1.有酸素プロセスとは
– 定義、プロセス、重要性
2.嫌気性プロセスとは
– 定義、プロセス、重要性
3.好気性プロセスと嫌気性プロセスの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.好気性プロセスと嫌気性プロセスの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
好気性プロセス、嫌気性プロセス、ATP、細胞呼吸、最終電子受容体、グルコース、解糖
好気性プロセスとは
好気呼吸は、グルコースの完全な酸化による細胞のエネルギー通貨である ATP の生成を担う細胞プロセスの一種です。ここで、二酸化炭素と水は、この反応の 2 種類の副産物です。重要なことに、好気呼吸は、動物や植物を含む高等生物が使用する細胞呼吸法の主な形態です。
図 1:有酸素プロセス
さらに、好気呼吸の 3 つの主要なステップは、解糖系、クレブス回路、電子伝達系です。実際、解糖は好気性プロセスの最初のステップであり、グルコースを 2 つのピルビン酸分子に分解し、2 つの ATP 分子と 2 つの NADH 分子を生成します。次に、このピルビン酸は酸化的脱炭酸を受けてアセチル-CoAを形成し、これがミトコンドリアマトリックスで発生するクレブス回路に入ります。ここで、クレブス回路は二酸化炭素中のアセチル-CoA の完全な分解に関与し、2 つの GTP、6 つの NADH、および 2 つの FADH2 を生成します。 分子。最後に、NADH および FADH2 を含む細胞呼吸中に生成される分子の還元エネルギー ミトコンドリアの内膜で起こる電子伝達鎖の酸化的リン酸化によって ATP を生成するために使用されます。酸素分子は最終的な電子受容体として機能し、水を生成します。より効率的に、好気呼吸はグルコース分子あたり 36 の ATP 分子を生成します。
嫌気性プロセスとは
嫌気性プロセスは、細胞内に酸素分子が存在しない場合に発生するもう 1 つのタイプの細胞呼吸です。重要なことに、このタイプの細胞呼吸は、細菌、酵母、寄生虫などの下等生物で発生します。また、嫌気性プロセスの最初のステップは、細胞質内で起こる解糖です。ただし、ピルビン酸分子の運命に基づいて、エタノール発酵と乳酸発酵の 2 種類の嫌気呼吸があります。ここで、酵母は主にエタノール発酵を受けます。これは、ピルビン酸をアルデヒドに変換し、次にエタノールに変換することを含みます。しかし、乳酸発酵は主にバクテリアで行われます。これには、ピルビン酸から乳酸への変換が含まれます。ただし、どちらのタイプの発酵でも NAD を再生しても ATP は生成されません。したがって、解糖系で生成される ATP の完全な収量は 2 です。
図 2:細胞呼吸
発酵とは対照的に、別のタイプの嫌気性プロセスが数種類のバクテリアで発生します。そして、この嫌気呼吸も、解糖、クレブス回路、電子伝達系の3つの段階を経て進行します。しかし、電子伝達系の最後の電子受容体は酸素分子ではなく、硫酸塩や硝酸塩などのイオンと二酸化炭素を含む無機化合物です。たとえば、メタン生成細菌は二酸化炭素を最終的な電子受容体として使用し、副産物としてメタンガスを生成します。
好気性プロセスと嫌気性プロセスの類似点
- 好気性プロセスと嫌気性プロセスは、さまざまな種類の生物で使用される 2 種類の細胞呼吸方法です。
- どちらのプロセスも単純な有機化合物の結合を切断し、放出されたエネルギーを使用して ATP を生成します。
- さらに、グルコースは両方の細胞呼吸における単純な有機化合物の主な形態です。
- また、細胞質内で起こる解糖は、これらの細胞呼吸の最初のステップです。
- さらに、二酸化炭素は両方のプロセスの副産物です。
好気性プロセスと嫌気性プロセスの違い
定義
好気性プロセスは、酸素の存在下で起こる細胞呼吸プロセスを指し、嫌気性プロセスは、遊離酸素の不在下で起こる細胞呼吸プロセスを指します。したがって、これが好気性プロセスと嫌気性プロセスの主な違いです。
生物の種類
また、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう 1 つの重要な違いは、好気性プロセスは主に高等生物で発生し、嫌気性プロセスは主にバクテリア、酵母、寄生虫などの下等生物で発生することです。
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さらに、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう 1 つの違いは、好気性プロセスは細胞質とミトコンドリア内で発生し、嫌気性プロセスは細胞質で発生することです。
意義
好気性プロセスの 3 つのステップは解糖、クレブス サイクル、電子伝達系ですが、嫌気性プロセスの 2 つの主なタイプはエタノール発酵と乳酸発酵です。
化学反応
さらに、有酸素プロセスの化学反応は C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2 O + 36ATP エタノール発酵の化学反応はC6 H12 O6 → 2C2 H5 オハイオ州 + 2CO2 + 2ATP と乳酸発酵の化学反応は C6 H12 O6 → 2C3 H6 O3 + 2ATP.
酸素分子
重要なことに、好気性プロセスは細胞内に分子状酸素を必要としますが、嫌気性プロセスは分子状酸素を必要としません.
基質の酸化
これら以外にも、好気性プロセスが基質の完全酸化を担当するのに対し、嫌気性プロセスは基質の不完全酸化を担当します。したがって、これは好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう 1 つの違いです。
NAD再生
さらに、好気性プロセスの電子伝達系で NAD 再生が発生し、嫌気性プロセスのピルビン酸の部分酸化中に NAD 再生が発生します。
NAD 再生中の ATP 産生
さらに、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう 1 つの違いは、好気性プロセスの NAD 再生では ATP が生成されるのに対し、嫌気性プロセスの NAD 再生では ATP が生成されないことです。
生成された ATP の数
好気性プロセスでは、グルコース分子あたり 36 の ATP 分子が生成されますが、嫌気性プロセスでは、グルコース分子あたり 2 つの ATP しか生成されません。これは、好気性プロセスと嫌気性プロセスの違いでもあります。
水の生産
また、水の生成は、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう 1 つの違いです。あれは;好気性プロセスでは、グルコース分子あたり 6 つの水分子が生成されますが、嫌気性プロセスでは、電子伝達チェーンで分子酸素を使用しないため、水分子は生成されません。
結論
好気性プロセスは、細胞内の分子状酸素の存在を必要とする細胞プロセスの一種です。好気呼吸は、放出されたエネルギーを使用してグルコース分子の結合を分解し、ATP を生成する有酸素プロセスの主なタイプです。好気呼吸中、グルコース分子あたり 32 の ATP 分子が生成されます。比較すると、嫌気性プロセスは、分子状酸素の非存在下で発生する細胞プロセスの一種です。グルコースの不完全な酸化により、より少ない ATP 分子を生成します。したがって、好気性プロセスと嫌気性プロセスの主な違いは、プロセスと効率のために酸素分子を使用することです。
