1。解糖（細胞質内）：
- グルコースはピルビン酸の2つの分子に分解されます。
- 各ピルビン酸は一連の酵素反応を受けてアセチルCOAを形成します。
- このプロセス中に、ATPの2分子（正味獲得）とNADHの2分子（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの還元）が生成されます。
2。KREBSサイクル（ミトコンドリアマトリックス）：
- 各アセチルCOAは、それをさらに酸化する一連の化学反応であるクレブスサイクルに入ります。
- アセチルCOAごとに、KREBSサイクルは、3分子のNADH、FADH2の2分子（フラビンアデニンジヌクレオチドの還元）、および1分子のATP（基質レベルのリン酸化）を生成します。
3。酸化的リン酸化（内部ミトコンドリア膜で）：
- NADHとFADH2によって運ばれる高エネルギー電子は、一連のタンパク質複合体である電子輸送鎖に沿って渡されます。
- このプロセスは、内側のミトコンドリア膜全体にプロトン勾配を生成し、ATPシンターゼ（化学拡張メカニズムとも呼ばれる）を介してATPの合成を促進します。
- 電子輸送鎖を介して伝達される電子のペアごとに、ATPの2〜3分子が生成されます（推定値は、特定の経路と生物によって異なります）。
各段階で生成されたATPを考慮してください。
- 解糖：2 ATP（ネットゲイン）
-KREBSサイクル：1 ATP + 3 NADH + 2 FADH2（アセチルCOAごと）
- 酸化的リン酸化：約30〜32 ATP（移動した電子のペアあたり）
解糖とクレブスサイクルを介した1つの分子のグルコースの完全な酸化を仮定し、酸化的リン酸化によって生成されたATPを考慮して、各グルコース分子の最大理論収率は36-38 ATP分子です。これは、細胞呼吸中にATPの形で抽出および保存できる最大エネルギーを表します。
いくつかのATPは解糖の初期ステップで使用されており、電子輸送鎖の非効率性のために少量が失われる可能性があることに注意することが重要です。ただし、全体的なプロセスは、グルコースからエネルギーを抽出し、セルの「エネルギー通貨」であるATPに変換するのに非常に効率的です。
