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セルはどのようにエネルギーを作り、使用しますか?

細胞は、細胞呼吸と呼ばれるプロセスを通じてエネルギーを作り、使用します 。このプロセスは、基本的に、ATP(アデノシン三リン酸)の形でエネルギーを放出するために酸素の存在下でグルコース(糖)を分解する一連の化学反応です。

これが簡略化された内訳です:

1。解糖:

- グルコースは細胞質のピルビン酸に分解されます。

- このプロセスは、少量のATP(2分子)とNADH(高エネルギー電子担体)を放出します。

2。クレブスサイクル(クエン酸サイクル):

-Pyruvateはミトコンドリアに入り、アセチルCoAに変換されます。

-Acetyl-CoAはKREBSサイクルに入り、より多くのATP、NADH、およびFADH2(別の電子キャリア)を生成します。

3。電子輸送チェーン:

-NADHおよびFADH2の高エネルギー電子は、ミトコンドリア膜の分子の鎖に沿って通過します。

- このプロセスは、膜全体に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、濃度勾配を作成します。

- プロトンはATPシンターゼを介して膜を横切って流れ、大量のATP(約32分子)を生成します。

エネルギーの使用:

ATPに保存されているエネルギーは、以下を含むさまざまな細胞プロセスに使用されます。

- 筋肉収縮: ATPは、筋肉繊維が短縮および収縮するエネルギーを提供します。

- アクティブトランスポート: ATPパワーは、細胞膜を横切って分子を濃度勾配に対して移動するポンプをポンプします。

- タンパク質合成: ATPは、タンパク質生産中のペプチド結合の形成に必要です。

- 細胞分裂: ATPは、細胞分裂に関与するDNA複製およびその他のプロセスに必要です。

- 信号変換: ATPは、酵素およびその他のシグナル伝達分子を活性化するために使用されます。

細胞呼吸に加えて、細胞は他の方法を使用してエネルギーを生成することもできます。

- 光合成: 植物と一部の細菌は、日光を使用して二酸化炭素と水をグルコースに変換し、その過程でエネルギーを蓄積します。

- 発酵: 一部の生物は、発酵を使用して酸素なしでATPを生成し、副産物として乳酸またはエタノールを生成します。

細胞がどのようにエネルギーを作って使用するかを理解することは、代謝、成長、発達など、多くの生物学的プロセスを理解するために重要です。

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