主な違い 呼吸と燃焼の間にあるのは、呼吸はグルコースを分解してエネルギーを放出することであり、燃焼は燃料と酸化剤の間の化学反応です。 さらに、呼吸は細胞内で発生する生化学的プロセスであり、燃焼は非細胞的な化学的プロセスです。
呼吸と燃焼は、化合物の化学結合に蓄えられたエネルギーを放出する 2 つのプロセスです。呼吸中、化学結合の連続的な分解により、ATP に蓄えられたエネルギーがゆっくりと放出されます。ただし、燃焼中は、すべての化学結合が分解され、熱の形でエネルギーが急速に放出されます。
対象となる主な分野
1. 呼吸とは
– 定義、プロセス、重要性
2. 燃焼とは
– 定義、プロセス、重要性
3. 呼吸と燃焼の類似点
– 共通機能の概要
4. 呼吸と燃焼の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
ATP、燃焼、化学結合、燃焼、熱、呼吸
呼吸とは
呼吸または細胞呼吸は、生化学的エネルギーを ATP に変換する、細胞内で起こる一連の化学反応です。技術的には一種の燃焼反応ですが、細胞内で起こり、一連の反応を通じてゆっくりとエネルギーを放出します。さらに、呼吸に使われる栄養素には、糖、アミノ酸、脂肪酸などがあります。一方、呼吸の主な形態は、最終的な電子受容体として酸素を使用する好気呼吸です。基本的に、好気呼吸中、解糖は栄養素をピルビン酸に分解し、これはミトコンドリアに入り、二酸化炭素と水に完全に酸化されます.さらに、化学反応によって放出されたエネルギーは、NADH と FADH2 の基質レベルのリン酸化を通じて ATP に保存されます。
図 1:有酸素呼吸
さらに、酸素がない場合、呼吸は発酵の形で発生します。ここで、解糖系で生成されたピルビン酸は、乳酸発酵とエタノール発酵として知られる 2 つのプロセスで老廃物に変換されます。さらに、嫌気性呼吸は、最終的な電子受容体が硫酸塩や硝酸塩などの無機受容体である微生物の呼吸の一種です。
何が燃えているのか
燃焼または燃焼は、燃料と酸化剤の間で発生する、高温の発熱性の酸化還元反応です。通常、酸化剤は大気中の酸素ですが、ガス状の副産物の混合物は煙と呼ばれます。ここで、熱と光は、反応のエネルギーが放出される形態です。一般に、木材や石炭などの固体燃料の燃焼は、燃焼を受けて気体燃料を生成する吸熱熱分解によって進行します。さらに、これらの気体燃料の燃焼は、より多くの気体燃料を生成するための熱を提供します。
図 2:メタンの燃焼
空気中での有機燃料の燃焼は常に発熱反応です。これは、酸素の二重結合の結合強度と比較して、燃焼生成物 (二酸化炭素と水) の結合強度が高いためです。さらに、完全燃焼は、燃焼反応の最後に燃料がゼロになるタイプの燃焼です。対照的に、不完全燃焼では、一酸化炭素、水素、さらには灰の形の炭素などの未燃生成物が残る場合があります。
呼吸と燃焼の類似点
- 呼吸と燃焼は、放出の2つのプロセスです化学結合に蓄えられたエネルギー。
- どちらも異化反応です。
- それらは発熱レドックス反応であり、熱を放出します.
- それらの反応物は複雑な化合物であり、酸素を使用して化学結合を酸化します。
- さらに、それらの製品は単純な化合物です、主に気相で。
呼吸と燃焼の違い
定義
呼吸とは、生物の細胞が酸素とブドウ糖を組み合わせて二酸化炭素、水、ATP を放出することでエネルギーを得る生化学的プロセスを指し、燃焼とは化学反応を指します。燃料と酸化剤の間で発生し、熱と光の形でエネルギーを生成します。
自然または開始
呼吸は自然なプロセスですが、熱を加えて燃焼を開始する必要があります。
継続
さらに、呼吸は連続的なプロセスですが、燃焼は非連続的なプロセスです。
プロセスの種類
呼吸は細胞内で発生する一種の生化学的プロセスであり、燃焼は非細胞的な化学プロセスです。
酵素
呼吸は酵素プロセスですが、燃焼は非酵素プロセスです。
絆を解くスピード
呼吸中は化学結合がゆっくりと1つずつ分解され、燃焼中は化学結合が一気に分解されます。
中間体の形成
さらに、呼吸は中間体の形成を通じて発生しますが、燃焼は中間体を形成しません。
手順
呼吸は多段階のプロセスですが、燃焼は単一段階のプロセスです。
エネルギーの放出速度
呼吸はゆっくりとエネルギーを放出しますが、燃焼はエネルギーを素早く放出します。
エネルギー解放の形
呼吸中に放出されるエネルギーは ATP 分子に蓄えられますが、少量のエネルギーは熱の形で放出されます。対照的に、エネルギーは燃焼中に熱と光の形で放出されます。
温度条件
呼吸は生理的温度で発生し、燃焼は高温で発生します。
酸素
酸素は呼吸の最終電子受容体として機能し、燃焼はその過程で酸素を直接使用します。
副産物
二酸化炭素と水は呼吸の副産物ですが、二酸化炭素、二酸化硫黄、一酸化窒素、酸素などは燃焼の副産物です。
結論
呼吸は、酵素の助けを借りて細胞内で起こる生化学的プロセスです。また、主にグルコースの結合を分解することにより、ATP の形でエネルギーを生成します。ただし、中間体の形成を通じて進行するのは遅いプロセスです。一方、燃焼は化学的な非細胞プロセスです。聞いてください、燃焼の化学反応を開始するには熱を与える必要があります。一般に、急速酸化の一種であり、熱と光の形でエネルギーを急速に放出します。したがって、呼吸と燃焼の主な違いは結合切断のタイプです。
参考文献:
1.「細胞呼吸 - 定義、方程式、および手順」。
2. Biology Dictionary、2019 年 6 月 14 日、こちらから入手可能。ヘルメンスタイン、アン・マリー。 「燃焼：定義と方程式」。 ThoughtCo、ThoughtCo、2019 年 7 月 3 日、こちらから入手可能。
画像提供:
1. RegisFrey による「CellRespiration」 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
2. 「メタンの燃焼反応」JyntoRobert A. RohdeJacek FHJynto 著 – メタン-3D-空間-filling.svg 酸素分子 VdW.png 二酸化炭素-3D-vdW.svg水分子 3D.svg (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
