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細胞はどのように食物から化学エネルギーを放出しますか?

細胞は、細胞呼吸と呼ばれるプロセスを通じて食品から化学エネルギーを放出します 。このプロセスは、3つの主要な段階で発生します。

1。解糖: これは最初の段階であり、細胞の細胞質で起こります。これには、グルコース(糖)のピルビン酸崩壊が含まれます。このプロセスでは、細胞の主要なエネルギー通貨であるATP(アデノシン三リン酸)と電子担体であるNADH(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)を生成します。

2。クレブスサイクル(クエン酸サイクル): この段階は、セルの大国であるミトコンドリアで行われます。ピルビン酸はミトコンドリアに入り、アセチルCoAに変換されます。アセチルCoAは、分子をさらに分解し、別の電子担体であるより多くのATP、NADH、およびFADH2(フラビンアデニンジヌクレオチド)を生成する一連の反応であるクレブスサイクルに入ります。

3。電子輸送チェーン: この最終段階は、ミトコンドリアでも発生します。電子キャリアNADHおよびFADH2は、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を介して電子を伝達します。このプロセスはエネルギーを放出し、膜全体にプロトン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。膜を横切るプロトンの流れは、ATPの合成を促進します。

全体として、細胞呼吸は次のように要約できます:

* グルコース +酸素→二酸化炭素 +水 +エネルギー(ATP)

これがエネルギー収量の内訳です:

* 糖分解: 2 ATP

* クレブスサイクル: 2 ATP

* 電子輸送チェーン: 〜34 ATP

合計: 〜38グルコース分子あたりのATP分子

重要なメモ:

* 嫌気性呼吸: 酸素が限られている場合、細胞は嫌気性呼吸と呼ばれるプロセスを利用できます。これにより、ATPが少なくなり、乳酸などの副産物が生成されます。

* その他の食物源: 細胞は、細胞呼吸経路に入ることができる分子に変換することにより、脂肪やタンパク質などの他の食物源からエネルギーを得ることができます。

本質的に、細胞呼吸は非常に効率的なプロセスであり、細胞が食物に保存されている化学エネルギーを使用可能な形態ATPに変換できるようにします。

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