細胞呼吸のプロセスは、3つの主要な段階に分けることができます。
グリコリシス :これは細胞呼吸の最初の段階であり、細胞の細胞質で発生します。解糖中に、1つのグルコースの分子が2つのピルビン酸分子に分解されます。高エネルギー電子担体であるATPおよびNADH(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)も、この段階で生成されます。
ピルビン酸酸化 :この段階では、解糖中に生成されたピルビン酸分子はさらにアセチルCoAに分解されます。また、このプロセスは、もう1つの高エネルギー電子担体であるNADHとFADH2(フラビンアデニンジヌクレオチド)の生産をもたらします。
クエン酸サイクル(クレブサイクル) :これは細胞呼吸の最終段階であり、ミトコンドリアで発生します。クエン酸サイクル中、アセチルCoAは二酸化炭素と水に分解されます。 ATP、NADH、およびFADH2もこの段階で生成されます。
細胞呼吸中に生成されるNADHおよびFADH2分子は、ミトコンドリアの内膜にある一連のタンパク質複合体である電子輸送鎖で使用されます。電子輸送鎖は、一連の酸化還元反応を通じて、NADHとFADH2から電子を通過し、膜全体に電気化学勾配を生成します。この勾配は、酸化リン酸化と呼ばれるプロセスを通じてATPの合成を駆動するために使用されます。
全体として、細胞呼吸は、細胞がグルコースに保存されている化学エネルギーをグルコースにATPに変換できるようにする複雑で効率的なプロセスであり、筋肉収縮、神経インパルス伝達、化学合成などのさまざまな細胞活動を駆動するために使用できます。