1。解糖(細胞質):
- 単純な砂糖であるグルコースがピルビン酸に分解されます。
- このプロセスでは、少量のATP(2分子)と電子キャリアであるNADHが生成されます。
2。クレブスサイクル(ミトコンドリア):
- ピルビン酸はミトコンドリアに入り、さらに分解され、二酸化炭素、より多くのNADHおよびFADH2(別の電子キャリア)、および少量のATP(2分子)を生成します。
3。電子輸送チェーン(ミトコンドリア):
-NADHとFADH2は、ミトコンドリア膜に埋め込まれた一連のタンパク質複合体である電子輸送鎖に電子を送達します。
- 電子が鎖を下に移動すると、膜を横切ってプロトンをポンピングするために使用されるエネルギーを放出し、プロトン勾配を作成します。
- この勾配は、プロトンの流れを使用して大量のATP(約34分子)を生成するタンパク質複合体であるATPシンターゼにエネルギーを提供します。
全体として、細胞呼吸は次のように要約できます:
グルコース +酸素→二酸化炭素 +水 + ATP
細胞呼吸に加えて、細胞は他の手段を通じてATPを生成することもできます。
* 光合成: 植物や他の光合成生物では、日光を使用して二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換します。このプロセスはATPを直接生成します。
* 嫌気性呼吸: 細菌のような一部の生物は、発酵により酸素なしでATPを産生することができます。このプロセスは好気性呼吸よりも効率が低くなりますが、酸素がない場合は生命を維持できます。
これらのプロセスを通じて生成されたATPは、次のようなさまざまな細胞プロセスの電力を供給するために使用されます。
* 筋肉収縮
* アクティブトランスポート
* タンパク質合成
* セルシグナル伝達
* DNA複製
要するに、ATPは生命のエネルギー通貨であり、その生産はすべての生きている生物にとって不可欠です。細胞呼吸、光合成、嫌気性呼吸は、この必須エネルギー源を生成するために細胞によって使用される主な経路です。