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O2がない場合、NADHが保有する高エネルギー電子と水素はどうなりますか?

酸素(O2)が存在しない場合、NADHによって運ばれる高エネルギー電子と水素イオン(プロトン)を通常の方法で電子輸送チェーン(ETC)に渡すことはできません。これは、酸素がETCの最終電子受容体であり、ATPの生産を可能にするためです。

代わりに起こることは次のとおりです。

1。発酵:

* 嫌気性呼吸: 一部の生物は、酸素の代わりに硫酸塩、硝酸塩、または鉄などの代替電子受容体を使用できます。嫌気性呼吸として知られるこのプロセスは、有酸素呼吸よりも少ないATPを生成しますが、それでもエネルギー生産を可能にします。

* 発酵: 人間を含むほとんどの生物は、酸素が少ない場合に発酵に頼ります。このプロセスには、解糖の産物であるピルビン酸塩を電子受容体として使用することが含まれます。これにより、NADHからNAD+が再生され、解糖が少量のATPを生成し続けることができます。

2。異なる発酵経路:

生物に応じて異なる発酵経路があります。一般的な例は次のとおりです。

* 乳酸発酵: 激しい運動中に筋肉細胞で発生し、いくつかの細菌が発生します。ピルビン酸は乳酸に変換されます。

* エタノール発酵: 酵母といくつかの細菌で発生します。ピルビン酸はエタノールと二酸化炭素に変換されます。

酸素なしの結果:

* ATP生産の減少: 発酵は、好気性呼吸よりもはるかに少ないATPを生成します。

* 副産物の構築: 発酵経路は、乳酸やエタノールなどの副産物を生成し、蓄積して悪影響を及ぼします。

* 限られた成長: 発酵に依存する生物は、ATP産生が低いため、成長の可能性が限られています。

要約:

酸素がない場合、NADHはETCを通じて再酸化することはできません。細胞は発酵に頼り、NAD+を再生し、解糖を維持します。これにより、副産物のATP生産と蓄積が大幅に減少します。

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