細胞呼吸:細胞の動力
細胞呼吸とは、ATP(アデノシン三リン酸)の形でエネルギーを放出するために、酸素の存在下で細胞がグルコース(糖)を分解するプロセスです。このエネルギーは、次のようなさまざまな細胞プロセスの動力に使用されます。
* 筋肉収縮
* タンパク質合成
* アクティブトランスポート
* 細胞構造の維持
* 信号変換
細胞呼吸は、4つの主要な段階で発生します。
1。解糖:
*細胞の細胞質で発生します
* 1つのグルコース分子を2つのピルビン酸分子に分解します
*少量のATP(2分子)とNADH(高エネルギー電子キャリア)を生成します
2。遷移反応:
*ミトコンドリアマトリックスで発生します
*ピルビンをアセチルCoA(クレブスサイクルに入ることができる分子)に変換する
* NADHとCO2(二酸化炭素)を生成する
3。クレブスサイクル(クエン酸サイクル):
*ミトコンドリアマトリックスで発生します
*アセチルCoAを酸化し、電子と二酸化炭素を放出します
* ATP、NADH、およびFADH2(別の電子キャリア)を生成します
4。電子輸送チェーン:
*内側のミトコンドリア膜で発生します
* NADHとFADH2の電子はタンパク質の鎖に渡され、エネルギーを放出します
*このエネルギーは、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、濃度勾配を作成します
*プロトンはATPシンターゼを介して膜を横切って流れ、大量のATP(約34分子)を生成します
*酸素は最終的な電子受容体であり、副産物として水を形成します
ATP生産の概要:
* 糖分解: 2 ATP
* クレブスサイクル: 2 ATP
* 電子輸送チェーン: 約34 ATP
合計: グルコース分子あたり約38 ATP分子
細胞呼吸に影響する要因:
* 酸素の可用性: 電子輸送チェーンに不可欠です
* グルコースの可用性: 呼吸のための燃料源
* 温度: 酵素活性に最適な温度範囲
* ph: 酵素は特定のpHレベルで最適です
細胞呼吸の重要性:
*すべての細胞機能にエネルギーを提供します
*生物が生き残り、繁栄することを可能にします
*複雑な生命体が存在するようにします
注:
細胞呼吸は、複雑で高度に規制されたプロセスです。この説明は、簡素化された概要を提供します。酵素の役割、フィードバックメカニズム、さまざまなタイプの呼吸など、他にも多くの要因があります。