好気性呼吸における1グルコース分子の旅:
1。解糖(細胞質):
*グルコース(6炭素)は細胞質に入ります。
*一連の酵素触媒反応により、グルコースはピルビン酸の2つの分子(それぞれ3炭素)に分解されます。
*このプロセスは、 2 atp の正味の利益を生成します および 2 nadh (電子キャリア)。
2。ピルビン酸酸化(ミトコンドリアマトリックス):
*ピルビン酸はミトコンドリアに入り、二酸化炭素分子を失うことによりアセチルCoA(2炭素)に変換されます。
*このプロセスは 1 Nadh を生成します ピルビン酸塩あたり、 2 nadh 合計。
3。クエン酸サイクル(クレブスサイクル)(ミトコンドリアマトリックス):
*アセチルCoAは、高エネルギーの電子キャリアと二酸化炭素を生成する一連の反応であるクエン酸サイクルに入ります。
*各アセチルCoA分子が生成します:
* 3 nadh
* 1 fadh2 (別の電子担体)
* 1 ATP
* 2 CO2
* 1つのグルコースから2つのアセチルCoA分子が形成されるため、総収量は次のとおりです。
* 6 nadh
* 2 fadh2
* 2 atp
* 4 CO2
4。酸化リン酸化(電子輸送鎖および化学装置)(内部ミトコンドリア膜):
*電子キャリア(NADHおよびFADH2)は、電子を電子輸送鎖に送達します。
*電子が鎖を通過すると、エネルギーが放出され、内側のミトコンドリア膜を横切ってプロトン(H+)をポンピングするために使用され、プロトン勾配が生成されます。
*この勾配は、 ATPシンターゼによってATP合成を駆動します 、プロトンの流れからのエネルギーを使用してリン酸基をADPに追加し、 atp を生成します 。
* これは、呼吸の主要なATP産生段階です。
最終的なATP収量:
* 糖分解: 2 ATP
* クエン酸サイクル: 2 ATP
* 酸化リン酸化: 〜32 ATP(理論的には38ですが、一部の陽子は「漏れている」)
総ATP収量: 36 ATP
注: これは単純化された概要です。生成されたATPの実際の数は、特定の条件と細胞タイプによってわずかに異なります。
概要:
好気性呼吸は、グルコースからエネルギーを効率的に抽出して、細胞の主要なエネルギー通貨であるATPを生成する複雑なプロセスです。 これには、電子キャリアとプロトン勾配を利用して高エネルギー収量を達成するために、セルのさまざまな部分で慎重に調整された一連のステップが含まれます。