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細胞呼吸で酵素が使用されるのはなぜですか?

細胞呼吸に使用される酵素は、種間で著しく類似しています。いくつかの理由で、非常に異なるものでもあります。

1。基本プロセス: 細胞呼吸は、ATPの形でエネルギーを提供する生命の基本的なプロセスです。このプロセスに関与するコア生化学反応は、生存に不可欠であり、進化を通じて保存されてきました。

2。共有進化的祖先: すべての生きている生物は共通の祖先を共有しています。 数十億年以上にわたり、細胞呼吸に関与する酵素は洗練され、自然選択を通じて最適化されてきました。最も効率的で効果的な酵素は受け継がれており、種間で顕著な類似点につながっています。

3。機能的制約: 細胞呼吸における化学反応には、正確な活性部位と触媒メカニズムを備えた特定の酵素が必要です。これらの制約は、酵素の構造と機能で発生する可能性のある変動を制限し、その結果、高度な類似性をもたらします。

4。 「普遍的な」代謝物: 細胞呼吸は、すべての生物に見られるグルコース、ピルビン酸、ATPなどの一般的な代謝物を利用します。これらの代謝物の処理に関与する酵素は、異なる種で互換性があり効率的でなければなりません。

5。遺伝的保全: これらの酵素をコードする遺伝子は、異なる種で高度に保存されています。この保存により、酵素が正しい構造と機能で生成されることが保証されます。

6。 最小変動: 異なる種で酵素配列と活動に微妙な変動がありますが、これらの変動はしばしば軽微であり、細胞呼吸の全体的な機能に大きな影響を与えません。

7。 進化的利点: 細胞呼吸のために同様の酵素を維持することは、進化的な利点を提供します。 遺伝子の効率的な伝達を可能にし、生物が一般的なソースからエネルギーを利用できるようにします。

例:

* 糖分解: ヘキソキナーゼやピルビン酸キナーゼなどの解糖に関与する酵素は、すべての真核生物で高度に保存されています。

* クレブスサイクル: クエン酸シンターゼやイソクロート酸デヒドロゲナーゼなどのクレブスサイクルの酵素は、実質的にすべての生物に見られます。

* 電子輸送チェーン: シトクロムCオキシダーゼなどの電子輸送鎖のタンパク質複合体は、種全体の顕著な保存を示しています。

結論として、細胞呼吸に使用される酵素は、祖先、機能的制約、普遍的な代謝産物、遺伝的保存、および非常に効率的なエネルギー生産システムを維持するという進化的利点の組み合わせにより、種間で著しく類似しています。

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