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代謝に必要なエネルギーはどこから来るのですか?

代謝に必要なエネルギーは、主に細胞呼吸のプロセスを通じて、単純な砂糖であるグルコースの分解から生じます。細胞呼吸は、生物の細胞内で発生する一連の化学反応であり、生化学エネルギーを栄養素からアデノシン三リン酸(ATP)に変換します。これは細胞の主要なエネルギー通貨です。プロセスの概要は次のとおりです。

1。糖分解: これは細胞質で発生し、細胞呼吸の最初の段階です。解糖中、グルコースは、少量のATPとNADH(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)である電子担体である2つのピルビン酸分子に分解されます。

2。ピルビン酸加工: 解糖で産生されるピルビン酸分子は、アセチルco酵素A(アセチルCoA)と呼ばれる分子に変換されます。

3。 citric酸サイクル(クレブサイクル): アセチルCoA分子は、ミトコンドリア内で発生する一連の化学反応であるクエン酸サイクルに入ります。このサイクル中、アセチルCoAのアセチル基は酸化され、二酸化炭素を放出し、ATP、NADH、およびFADH2(フラビンアデニンジヌクレオチド)を生成します。

4。電子輸送チェーン(など): 解糖で生成されたNADHおよびFADH2分子とクエン酸サイクルは、高エネルギー電子を運びます。これらの電子は、内側のミトコンドリア膜に位置する一連のタンパク質複合体などを介して伝達されます。電子がこれらの複合体を通過すると、それらのエネルギーを使用して、膜全体に水素イオン(H+)をポンピングし、プロトン勾配を作成します。

5。 ATP合成: 電子輸送鎖によって確立されたプロトン勾配は、ATP合成と呼ばれる細胞呼吸の最終段階を駆動します。酵素であるATPシンターゼは、プロトンの流れからのエネルギーを活用して、ADP(アデノシン二リン酸)からATPを合成します。

全体として、細胞呼吸を介し​​たグルコースの分解中に放出されるエネルギーは、ATP分子の形で捕捉され、保存されます。これらのATP分子は、筋肉収縮、神経インパルス伝達、化学合成など、エネルギーを必要とするさまざまな細胞プロセスと活動に燃料を供給するために使用できます。

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