好気性と嫌気性呼吸:詳細な内訳
有酸素性と嫌気性の両方の呼吸は、グルコースを分解してATPの形でエネルギーを生成する代謝プロセスです。ただし、主要な要件と製品が異なります。
違いを強調する表があります:
|機能|好気性呼吸|嫌気性呼吸|
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| 酸素要件 | 酸素が必要です | 酸素は必要ありません |
| 効率 | より効率的: グルコース分子あたり36-38 ATP | 効率が低い: グルコース分子あたり2 ATP |
| 製品 |二酸化炭素(CO2)、水(H2O)、およびATP |乳酸(動物)またはエタノールとCO2(酵母)およびATP |
| ステージ | グリコリシス、クレブサイクル、および電子輸送鎖 | 糖分解のみ |
| 例 |人間や植物を含むほとんどの生物|激しい活動中のいくつかの細菌、酵母、および筋肉細胞|
各タイプをさらに分解しましょう:
好気性呼吸:
* プロセス: それには、細胞の細胞質とミトコンドリアで発生する一連の生化学反応が含まれます。
* 糖分解: グルコースはピルビン酸に分解され、少量のATPが生成されます。
* クレブスサイクル: ピルビン酸塩はさらに酸化され、電子キャリアであるNADHとFADH2が生成されます。
* 電子輸送チェーン: NADHおよびFADH2の電子は、タンパク質複合体の鎖に沿って通過し、ミトコンドリア膜を横切ってプロトンをポンピングするためのエネルギーを放出します。このプロトン勾配は、ATPの合成を促進します。
* 効率: 嫌気性呼吸よりも有意に多くのATPを生成し、ほとんどの生物の主要なエネルギー源となっています。
* 副産物: 最終製品は、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)です。
嫌気性呼吸:
* プロセス: 酸素が制限されているか、存在しないときに発生します。 解糖は最初の段階のままですが、ピルビン酸はそれ以上酸化されていません。
* 発酵: 動物では、ピルビン酸は乳酸に変換されます。酵母といくつかの細菌では、ピルビン酸はエタノールとCO2に変換されます。
* 効率: 好気性呼吸よりもはるかに少ないATPを生成するため、効率の低いエネルギー源になります。
* 副産物: 副産物は発酵のタイプに依存します。
* 乳酸発酵: 乳酸は副産物として生成され、筋肉の疲労を引き起こす可能性があります。
* アルコール発酵: エタノールとCO2は、醸造とベーキングで利用され、生成されます。
要約:
好気性呼吸は、酸素を使用し、大幅に多くのATPを生成するより効率的なプロセスです。 一方、嫌気性呼吸は、酸素の非存在下で発生し、ATP分子が少ない場合に発生する効率の低いプロセスです。 両方のプロセスは、さまざまな生物と代謝機能に不可欠です。