細胞呼吸対発酵：故障
細胞呼吸と発酵の両方は、有機分子を分解して細胞活動のエネルギーを放出する代謝プロセスです。ただし、メカニズムとエネルギー収量が大きく異なります。
細胞呼吸
* 酸素が必要です： これは、ほとんどの生物の主要なエネルギー放電経路です。それは酸素の存在下で発生し、グルコースを二酸化炭素と水に分解する一連の反応を伴い、細胞のエネルギー通貨である大量のATP（アデノシン三リン酸）を放出します。
* 高エネルギー収量： 細胞呼吸は、 36-38 ATP分子の正味の利益をもたらします グルコース分子ごとに、非常に効率的です。
* ステージ： 4つの主要な段階で構成されています。
* 糖分解： グルコースはピルビン酸に分解されます。
* ピルビン酸酸化： ピルビン酸はアセチルCoAに変換されます。
* クレブスサイクル： アセチル-CoAは酸化され、NADHとFADH2が生成されます。
* 電子輸送チェーン： NADHとFADH2の電子は一連のキャリアに沿って渡され、エネルギーを放出して膜を横切って陽子をポンピングし、ATPを生成します。
発酵
* 嫌気性： 発酵は、酸素がない場合に行われます。これは、細胞呼吸の代替経路であり、酸素が制限されている場合でも細胞がATPを生成できるようにします。
* 低エネルギー収量： 発酵により、 2つのATP分子のみが生成されます グルコース分子あたり、細胞呼吸よりも有意に少ない。
* タイプ： 以下を含むさまざまな種類の発酵があります。
* 乳酸発酵： ピルビン酸は乳酸に変換され、激しい運動中に筋肉細胞でしばしば発生します。
* アルコール発酵： ピルビン酸塩は、醸造とベーキングに使用されるエタノールと二酸化炭素に変換されます。
テーブルの重要な違い：
|機能|細胞呼吸|発酵|
| --- | --- | --- |
|酸素|必須|不要|
|エネルギー収量| 36-38 ATP | 2 ATP |
|最終製品| CO2およびH2O |乳酸またはエタノールとCO2 |
|効率|高|低|
|ステージ|解糖、ピルビン酸酸化、クレブスサイクル、電子輸送鎖|解糖のみ|
要約：
* 細胞呼吸 酸素を必要とし、大量のATPを生成する非常に効率的なプロセスです。
* 発酵 酸素の非存在下で発生する効率の低いプロセスであり、少量のATPのみを生成します。
両方のプロセスは、酸素が制限されている場合、発酵がバックアップメカニズムとして機能するため、細胞エネルギー生産において重要な役割を果たします。
