細菌の細胞呼吸:簡略化された概要
細菌は単一細胞の生物ですが、生き残り、重要な機能を実行するためのエネルギーが必要です。 細胞呼吸は、その主要なエネルギー生成プロセスです。これがそれがどのように機能するかの内訳です:
1。グルコース分解(解糖):
*すべての生きている生物と同様に、細菌は解糖を通してグルコース、単純な砂糖を分解します。
*このプロセスは細胞質で発生し、ピルビン酸、ATP(エネルギー通貨)、およびNADH(電子キャリア)を生成します。
2。中間ステップ:
*細菌は、クレブスサイクルに入る分子であるアセチルCoAにピルビン酸を変換するための異なる経路を持っている可能性があります。
3。クエン酸サイクル(クレブスサイクル):
*このサイクルは、細菌の細胞質で起こります(真核生物のように、ミトコンドリア内ではありません)。
*アセチルCoAはさらに酸化され、ATP、NADH、およびFADH2(別の電子担体)を生成します。
4。電子輸送チェーン:
*細菌は膜結合電子輸送鎖(ETC)を使用して、細胞膜全体にプロトン勾配を生成します。
*この勾配は、酸化的リン酸化を介してATPを生成するために使用されます。
*などは、細胞膜、または場合によっては内膜システムに配置できます。
真核細胞呼吸との重要な違い:
* 場所: 細菌では、呼吸のすべてのステップが細胞質で発生しますが、真核生物では、細胞質とミトコンドリアの間で分割されます。
* 電子キャリア: NADHとFADH2は、細菌と真核生物の両方の電子キャリアとして使用されますが、細菌も代替電子担体を使用できます。
* 末端電子受容体: 細菌は、酸素(好気性呼吸)や硝酸塩、硫酸塩、さらには金属などの他の無機化合物(嫌気性呼吸)などのさまざまな末端電子受容体を使用できます。この柔軟性により、細菌は多様な環境で繁栄することができます。
細菌呼吸の種類:
* 好気性呼吸: 細菌は酸素を最終電子受容体として使用し、酸化的リン酸化を介してATPを生成します。
* 嫌気性呼吸: 細菌は、硝酸塩や硫酸塩などの最終電子受容体として他の無機化合物を使用して、酸化的リン酸化と同様のメカニズムを通じてATPを生成します。
* 発酵: 一部の細菌は、酸素の非存在下でのエネルギー生産の手段として発酵を使用しています。このプロセスは、ETCを使用せず、有酸素または嫌気性呼吸よりも少ないATPを生成します。
結論:
細菌の細胞呼吸は、これらの微生物が幅広い環境で生き残り、繁栄することを可能にする非常に適応性のあるプロセスです。呼吸経路の変動により、さまざまなエネルギー源と電子受容体を利用することができ、惑星の生態系に非常に多様で不可欠です。