1。解糖(1ネットATP):
- 解糖は細胞質で発生し、細胞呼吸の初期段階です。
-ATPの2つの分子は、解糖の初期ステップ中に消費されます。
-ATPの4つの分子は、ADPの基質レベルのリン酸化を介して解糖で後に生成されます。
- 解糖による正味のゲインは4 ATPから使用された2つのATPを差し引いて、 1ネットATP分子になります。
2。クレブスサイクル(2ネットATP):
- クレブスサイクルはミトコンドリアマトリックスで行われます。
- グルコースまたは脂肪酸の分解に由来するアセチルCOAがサイクルに入ります。
- サイクル中に、高エネルギー分子が生成され、ATPを生成するために使用されます。
- サイクルに入るアセチルCOAごとに、NADHの3分子、FADH2の2分子、およびGTPの1分子(ATPと交換できる)が生成されます。
- これにより、合計12個の潜在的なATP分子が得られます(3 NADH X 3 ATP + 2 FADH2 X 2 ATP + 1 GTP X 1 ATP)。
- ただし、2つのATP分子がアセチルCOAの活性化のためにサイクルで使用されるため、クレブスサイクルからの正味のゲインは 2 ATP分子です。
3。酸化リン酸化(最大34 NET ATP):
- 酸化的リン酸化は、内部ミトコンドリア膜で発生します。
- このプロセス中に、解糖で生成されたNADHとFADH2は、電子輸送鎖を通って電子を通過させ、電気化学プロトン勾配を作成します。
-ATPシンターゼは、この勾配からのエネルギーを使用して、酸化的リン酸化を介してADPをATPに変換します。
-ATPの約3分子が各NADH分子に産生され、各FADH2分子に2分子のATPが産生されます。
- 解糖とクレブスサイクルは、グルコース分子ごとに合計10個のNADHと2個のFADH2分子を生成します。
- したがって、酸化的リン酸化からの潜在的なATP収率は34 ATP(10 NADH X 3 ATP + 2 FADH2 X 2 ATP)です。
要約:
- 解糖:1ネットATP
- クレブスサイクル:2ネットATP
- 酸化リン酸化:最大34ネットATP
すべての段階を組み合わせると、細胞呼吸を介した1つのグルコースの完全な分解により、潜在的に 37の正味ATP分子が得られます (解糖から1ネットATP、クレブスサイクルから2ネットATP、酸化的リン酸化から34 ATP)。このプロセスにより、セルはATPを生成できます。これは、セルラー機能の主要なエネルギー通貨です。