発酵と嫌気呼吸の違い

どちらも生物にエネルギーを供給しますが、プロセスは異なります

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すべての生物は、最も基本的な生命機能を実行し続けるために、一定のエネルギー源を持っていなければなりません。そのエネルギーが光合成によって太陽から直接もたらされるか、植物や動物を食べることによってもたらされるかにかかわらず、エネルギーは消費され、アデノシン三リン酸 (ATP) などの使用可能な形に変換されなければなりません.

多くのメカニズムにより、元のエネルギー源を ATP に変換できます。最も効率的な方法は、 好気呼吸 、これには 空気 .この方法では、エネルギー入力あたりの ATP が最大になります。ただし、酸素が利用できない場合でも、生物は他の手段を使用してエネルギーを変換する必要があります。酸素なしで起こるこのようなプロセスは、嫌気性と呼ばれます。発酵は、生物が酸素なしで ATP を作る一般的な方法です。これは発酵を嫌気呼吸と同じものにしますか?

短い答えはノーです。似たような部位でどちらも酸素を使わないとしても、発酵と嫌気呼吸には違いがあります。実際、嫌気性呼吸は、発酵というよりも好気性呼吸に似ています。

発酵

ほとんどの理科の授業で話し合います 発酵 有酸素呼吸の代替手段としてのみ。好気呼吸は、と呼ばれるプロセスから始まります。 解糖系 、グルコースなどの炭水化物が分解され、いくつかの電子を失った後、ピルビン酸と呼ばれる分子を形成します.酸素が十分に供給されている場合、または場合によっては他の種類の電子受容体が存在する場合、ピルビン酸は次の好気呼吸に移行します。解糖のプロセスにより、2 ATP の純利益が得られます。

発酵は本質的に同じプロセスです。炭水化物は分解されますが、ピルビン酸を作る代わりに、最終生成物は発酵の種類に応じて異なる分子になります.発酵は、ほとんどの場合、有酸素呼吸チェーンを実行し続けるのに十分な量の酸素が不足することによって引き起こされます.人間は乳酸発酵をしています。ピルビン酸で仕上げる代わりに、乳酸が作られます。

他の生物はアルコール発酵を受けることができ、その結果はピルビン酸でも乳酸でもありません.この場合、生物はエチルアルコールを作ります。他のタイプの発酵はあまり一般的ではありませんが、発酵中の有機体に応じて、すべて異なる製品が得られます.発酵は電子伝達系を使用しないため、呼吸の一種とは見なされません。

嫌気呼吸

発酵は酸素がなくても起こりますが、嫌気呼吸とは異なります。嫌気呼吸は、好気呼吸や発酵と同じように始まります。最初のステップは依然として解糖であり、1 つの炭水化物分子から 2 つの ATP を生成します。しかし、発酵のように解糖で終わるのではなく、嫌気呼吸はピルビン酸を生成し、好気呼吸と同じ経路を続けます.

アセチル補酵素Aという分子を作った後、クエン酸回路へと続きます。より多くの電子キャリアが作られ、すべてが電子輸送チェーンに行き着きます。電子伝達体は鎖の先頭に電子を沈着させ、化学浸透と呼ばれるプロセスを経て、多くの ATP を生成します。電子伝達系が機能し続けるためには、最終的な電子受容体が必要です。その受容体が酸素である場合、そのプロセスは好気呼吸と見なされます。ただし、多くの種類の細菌やその他の微生物を含む一部の種類の生物は、異なる最終電子受容体を使用できます。これらには、硝酸イオン、硫酸イオン、さらには二酸化炭素が含まれます。

科学者たちは、発酵と嫌気呼吸は好気呼吸よりも古いプロセスであると考えています。初期の地球の大気中の酸素の欠乏は、好気呼吸を不可能にしました。終えた 進化 、 真核生物 光合成からの酸素「廃棄物」を利用して好気呼吸を作り出す能力を獲得しました。