細胞呼吸:好気性対嫌気性
細胞呼吸とは、細胞がグルコース(糖)を分解してATP(アデノシン三リン酸)の形でエネルギーを生成するプロセスです。このプロセスは、2つの主な方法で発生します。
1。好気性呼吸:
* 反応物: グルコース(C6H12O6)、酸素(O2)
* 製品: 二酸化炭素(CO2)、水(H2O)、ATP(エネルギー)
* 基本関数:
* 糖分解: 細胞質で発生し、グルコースをピルビン酸に分解します。このプロセスでは、少量のATPが生成されます。
* クレブスサイクル(クエン酸サイクル): ミトコンドリアで発生し、さらにピルビン酸を分解して電子キャリア(NADHおよびFADH2)を生産します。
* 電子輸送チェーン: ミトコンドリアで発生し、電子キャリアを使用してATP生産を促進するプロトン勾配を生成します。
* 効率: 非常に効率的で、グルコース分子あたり36〜38 ATPを生成します。
* 要件: 最終電子受容体として酸素が必要です。
* 例: 人間、動物、植物を含むミトコンドリアのほとんどの生物で発生します。
2。嫌気性呼吸:
* 反応物: グルコース(C6H12O6)
* 製品: 乳酸(動物中)、エタノールおよび二酸化炭素(酵母)、およびATP(エネルギー)
* 基本関数:
* 糖分解: 好気性呼吸と同じ。
* 発酵: 細胞質で発生し、最終電子受容体として有機分子(ピルビン酸など)を使用します。これにより、好気性呼吸よりも少量のATPが生成されます。
* 効率: 好気性呼吸よりも効率が低く、グルコース分子ごとに2つのATPを生成します。
* 要件: 酸素は必要ありません。
* 例: 激しい活動中に細菌やいくつかの筋肉細胞など、低酸素レベルの環境に住んでいる生物で発生します。
重要な違い:
* 酸素要件: 好気性呼吸には酸素が必要ですが、嫌気性呼吸は必要ありません。
* ATP生産: 好気性呼吸ははるかに効率的であり、グルコース分子あたりより多くのATPを生成します。
* 最終電子受容体: 好気性呼吸では、酸素が最終電子受容体です。嫌気性呼吸では、ピルビン酸のような有機分子が使用されます。
* 副産物: 好気性呼吸はCO2と水を生成します。嫌気性呼吸は、乳酸(動物)またはエタノールとCO2(酵母)を生成します。
概要: 有酸素性と嫌気性の両方の呼吸は、生物のエネルギー生産に不可欠です。好気性呼吸は、ほとんどの生物で主要なエネルギー生産プロセスですが、嫌気性呼吸は酸素が限られている場合にバックアップメカニズムを提供します。