エネルギーの保存:
1。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(単純な糖)と酸素に変換します。このプロセスは、グルコースの化学結合に日光からエネルギーを蓄積します。
2。細胞呼吸: すべての生物は、細胞呼吸を通じてグルコースやその他の食物分子を分解し、エネルギーを抽出し、ATPの形で保存します。このプロセスは、3つの主要な段階で発生します。
* 糖分解: グルコースはピルビン酸に分解され、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): ピルビン酸はさらに分解され、より多くのATPおよび電子キャリア(NADHおよびFADH2)を生成します。
* 電子輸送チェーン: NADHとFADH2の電子は分子の鎖に渡され、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、大量のATPの生産を促進するプロトン勾配が作成されます。
エネルギーの使用:
* ATPとしてのATP: ATPは、セルの「エネルギー通貨」に似ています。リン酸塩結合にエネルギーを保存します。細胞がエネルギーを必要とする場合、ATPを分解し、エネルギーを放出し、ADP(アデノシン二リン酸)と遊離リン酸基を形成します。
* エネルギー要求プロセス: ATPは、以下を含む幅広い細胞プロセスにエネルギーを提供します。
* 筋肉収縮: ATPは、筋肉フィラメントのスライドに燃料を供給し、動きを可能にします。
* 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させるポンプをポンプします。
* 生合成: ATPは、タンパク質や核酸などの複雑な分子を構築するためのエネルギーを提供します。
* 細胞シグナル伝達: ATPは、細胞通信およびシグナル伝達経路に関与しています。
* 神経インパルス伝達: ATPは、神経衝動を促進する電気化学勾配を維持するために使用されます。
重要なポイント:
* エネルギーは作成または破壊されず、変換されます。 セルはエネルギーを作成しません。ある形式から別のフォームに単純に変換します。
* ATPは常にリサイクルされています。 細胞はATPを継続的に分解して再構築し、一定のエネルギーを提供します。
* 細胞呼吸は非常に効率的なプロセスです。 グルコースからかなりの量のエネルギーを抽出し、ATPに変換します。
要約すると、細胞はグルコースや他の分子の化学結合にエネルギーを保存し、このエネルギーを細胞呼吸を介して使用可能な形態のATPに変換します。その後、ATPは膨大な一連の細胞プロセスを促進し、私たちが知っているように生命を可能にします。