呼吸:食物からエネルギーへの
呼吸とは、生物が食物分子(グルコースなど)に保存された化学エネルギーをATPと呼ばれる使用可能なエネルギーに変換するプロセスです。このエネルギーは、さまざまな細胞活動の駆動に使用されます。呼吸には2つの主なタイプがあります。
1。好気性呼吸(酸素付き)
これは、エネルギーを生成する最も効率的な方法であり、酸素の存在下で発生します。プロセスの内訳は次のとおりです。
a)解糖:
* 場所: 細胞質
* 関与した構造: なし
* プロセス: グルコース(6炭素糖)は、2つのピルビン酸分子(3炭素糖)に分解されます。このプロセスは、少量のATP(2分子)を放出し、NADH(電子キャリア)を生成します。
b)クレブスサイクル(クエン酸サイクル):
* 場所: ミトコンドリアマトリックス(ミトコンドリアの内部空間)
* 関与した構造: ミトコンドリア
* プロセス: ピルベートはミトコンドリアに入り、さらに分解され、より多くのATP(2分子)、NADH、およびFADH2(別の電子キャリア)を生成します。
c)電子輸送チェーン(など):
* 場所: 内部ミトコンドリア膜
* 関与した構造: ミトコンドリア
* プロセス: NADHとFADH2は、内側のミトコンドリア膜に埋め込まれた一連のタンパク質複合体であるETCに電子を送達します。電子が鎖を通過すると、エネルギーが放出され、膜全体にプロトン(H+)をポンピングするために使用され、濃度勾配が生成されます。この勾配は、ATPシンターゼによって使用され、大量のATP(約34分子)を生成します。
好気性呼吸における総ATP収量: 〜38分子
2。嫌気性呼吸(酸素なし)
これは、酸素が制限されているときに発生します。好気性呼吸よりも効率が低く、ATPが少なくなります。
a)解糖: 好気性呼吸と同じ。
b)発酵:
* 場所: 細胞質
* 関与した構造: なし
* プロセス: ピルビン酸塩は、乳酸(動物)またはエタノール(植物と酵母)に変換されます。このプロセスはNAD+(解糖に必要)を再生し、酸素が不足しているにもかかわらず解糖を続けることができます。
嫌気性呼吸における総ATP収量: 〜2分子
キーテイクアウト:
*すべての細胞機能に必要なエネルギーを提供するため、呼吸は生命に不可欠です。
*好気性呼吸はエネルギーを生成する最も効率的な方法であり、嫌気性呼吸よりも大幅に多くのATPを生成します。
*ミトコンドリアは、呼吸、特にクレブスサイクルなどに関与する重要なオルガネラです。
*両方のタイプの呼吸には解糖が含まれますが、有酸素呼吸のみがクレブスサイクルなどを含みます。
*嫌気性呼吸は、酸素の利用可能性が限られている状況で重要ですが、有酸素呼吸よりもはるかに少ないエネルギーを生成します。
この情報は、呼吸の簡素化された概要を提供します。実際のプロセスははるかに複雑であり、多数の酵素と補酵素が関与しています。