酸素は最終電子受容体です:
*細胞呼吸には、解糖、クレブスサイクル、電子輸送鎖の3つの主要な段階があります。
*解糖では、グルコースがピルビン酸に分解され、少量のATPが生成されます。これは細胞質で発生し、酸素は必要ありません。
*クレブスサイクルはミトコンドリアで行われ、さらにピルビン酸を分解し、NADHとFADH2と呼ばれるATPと電子キャリアをより多く生成します。また、このプロセスは酸素を直接必要としません。
*ミトコンドリアにもある電子輸送チェーンは、酸素が重要な役割を果たす場所です。 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に電子を送達します。これらの電子は鎖を下に移動し、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ます。これにより、濃度勾配が作成され、ATPの生産が促進されます。
* 酸素は、チェーンの端にある最終電子受容体です。 それは電子と陽子と結合して水(H2O)を形成します。酸素がなければ、電子輸送チェーンは停止し、ATPの産生は停止します。
本質的に、酸素は電子輸送チェーンを動かし続ける燃料であり、効率的なATP生産を可能にします。
酸素なしの結果:
*酸素がなければ、細胞は解糖を介してATPを生成することができますが、これははるかに効率が低くなります。これは、乳酸の蓄積と筋肉の疲労につながります。
*酸素がない場合、細胞は発酵を伴う嫌気性呼吸に切り替えることができます。このプロセスは、好気性呼吸よりもはるかに効率が低く、ATPが少なくなります。
要約すると、酸素は電子輸送チェーンの最終電子受容体として機能し、ATPの効率的な生産を可能にするため、細胞呼吸に不可欠です。