1。好気性呼吸: これは、生物がエネルギーを放出する最も効率的な方法です。酸素が必要であり、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)を産生するためにグルコース(糖)を分解する一連の化学反応が含まれます。このプロセスは、細胞のミトコンドリアで行われ、3つの段階で要約できます。
* 糖分解: グルコースは細胞質のピルビン酸に分解されます。これにより、少量のATPとNADH(電子を運ぶ分子)が生成されます。
* クレブスサイクル(クエン酸サイクル): ピルビン酸はミトコンドリアでさらに分解され、より多くのATP、NADH、およびFADH2(別の電子キャリア)を生成します。
* 電子輸送チェーン: NADHおよびFADH2の電子は、ミトコンドリア膜のタンパク質の鎖に沿って通過し、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るエネルギーを放出します。これにより、大量のATPの生成を促進するプロトン勾配が作成されます。
2。嫌気性呼吸: 一部の生物は、酸素の非存在下でエネルギーを放出できます。このプロセスは、有酸素性呼吸よりも効率が低く、ATPが少なくなります。それは通常、生物に応じて、グルコースの乳酸またはエタノールへの崩壊を伴います。
* 乳酸発酵: これは、酸素が限られているときに激しい運動中に筋肉細胞で発生します。グルコースはピルビン酸に分解され、ピルビン酸が乳酸に変換されます。
* アルコール発酵: これは酵母といくつかの細菌で発生します。グルコースはピルビン酸に分解され、ピルビン酸はエタノールと二酸化炭素に変換されます。
3。その他のエネルギー放出メカニズム:
* 光合成: 植物と一部の細菌は、光エネルギーを使用して、二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換します。このプロセスは、グルコースの形でエネルギーを蓄積し、細胞呼吸を通じて放出することができます。
* 化学結合: 特定の細菌などの一部の生物は、無機化合物(硫化水素やメタンなど)の化学エネルギーを使用して、独自の食物を生産しています。次に、細胞呼吸を通じてこの保存されたエネルギーを放出します。
要約:
* 好気性呼吸 生物がエネルギーを放出する最も一般的な方法であり、酸素を使用してグルコースを効率的に分解します。
* 嫌気性呼吸 酸素が不足している場合に使用され、エネルギーが少なくなりますが、生存を可能にします。
* 光合成 および化学結合 環境からエネルギーをキャプチャして貯蔵する方法であり、その後、細胞呼吸を通じて放出されます。
これらのプロセスは、すべての生物が生存、成長、および繁殖に必要な機能を実行するために不可欠です。