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細胞が酸素の非存在下でエネルギーを変換できるようにするものは何ですか?

細胞は、嫌気性呼吸と呼ばれるプロセスを通じて、酸素の非存在下でエネルギーを変換できます 。このプロセスは、酸素を使用する有酸素呼吸とは異なり、他の電子受容体に依存してエネルギーを生成します。

関係する重要な要因の内訳は次のとおりです。

* 糖分解: この最初のステップは、好気性と嫌気性呼吸の両方に共通しています。グルコースはピルビン酸に分解され、少量のATP(アデノシン三リン酸)とNADH(還元電子担体であるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)を生成します。

* 発酵: 解糖後、異なる生物は異なる発酵経路を使用して、NADHからNAD+を再生します。解糖が継続するにはNAD+が必要であるため、これは重要です。

* 電子受容体: 酸素の代わりに、嫌気性呼吸は他の分子を電子受容体として利用します。一般的な例は次のとおりです。

* 硝酸(NO3-) :脱窒と呼ばれるプロセスで細菌によって利用され、硝酸塩を窒素ガスに減らします。

* 硫酸塩(SO4^2-) :細菌はこれを使用して硫化水素(H2S)を生成します。

* 二酸化炭素(CO2) :特定の細菌はこれを使用して、メタン生成と呼ばれるプロセスでメタン(CH4)を生成します。

重要なメモ:

*嫌気性呼吸は、好気性呼吸よりも有意に少ないATPを生成します。これは、酸素が嫌気性呼吸に使用される他の分子よりもはるかに強い電子受容体であるためです。

*発酵は、有機分子(ピルビン酸など)が電子受容体として使用される嫌気性呼吸の一種です。 ATPはほとんど生成されませんが、解糖が継続するためにNAD+の再生を可能にします。

*嫌気性呼吸に依存している生物は、深い海の脈絡、沼地、一部の動物の内臓など、酸素を欠く環境でしばしば見られます。

全体として、嫌気性呼吸は、生物が酸素のない環境で生存することを可能にする重要な適応であり、この必須分子がない場合でもグルコースからエネルギーを抽出できるようにします。

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