細胞呼吸について
ATP 産生または細胞呼吸の 3 つのプロセスには、解糖、トリカルボン酸サイクル、および酸化的リン酸化が含まれます。ブリタニカ百科事典/UIG/ゲッティイメージズ
私たちは皆、機能するためにエネルギーを必要とし、そのエネルギーは食べ物から得ています。私たちの活動を維持するために必要な栄養素を抽出し、それらを使用可能なエネルギーに変換することは、私たちの仕事です. 細胞 .この複雑で効率的な代謝プロセスは、 細胞呼吸 、糖、炭水化物、脂肪、およびタンパク質に由来するエネルギーを、筋肉収縮や神経インパルスなどのプロセスを駆動する高エネルギー分子であるアデノシン三リン酸またはATPに変換します.細胞呼吸は両方で起こる 真核細胞および原核細胞 、ほとんどの反応は 細胞質 原核生物と真核生物のミトコンドリア。
細胞呼吸には、解糖、クエン酸回路、電子伝達/酸化的リン酸化の 3 つの主要な段階があります。
シュガーラッシュ
解糖系 文字通り「糖を分解する」という意味で、糖がエネルギーとして放出される 10 段階のプロセスです。解糖は、グルコースと酸素が血流によって細胞に供給されるときに発生し、細胞の細胞質で行われます。解糖は、酸素がなくても発生する可能性があり、これは嫌気呼吸と呼ばれるプロセスです。 発酵 .解糖が酸素なしで起こると、細胞は少量の ATP を作ります。発酵は乳酸も生成し、これは体内に蓄積する可能性があります 筋肉組織 、痛みや灼熱感を引き起こします。
炭水化物、タンパク質、脂肪
クエン酸回路 、トリカルボン酸サイクルまたは クレブス サイクル は、解糖系で生成された三炭素糖の 2 つの分子がわずかに異なる化合物 (アセチル CoA) に変換された後に始まります。それは、私たちがエネルギーを利用できるようにするプロセスです。 炭水化物 、 タンパク質 、 と 脂肪 .クエン酸回路は酸素を直接使用するわけではありませんが、酸素が存在する場合にのみ機能します。このサイクルは細胞のマトリックスで行われます ミトコンドリア .一連の中間段階を経て、「高エネルギー」電子を貯蔵できるいくつかの化合物が、2 つの ATP 分子とともに生成されます。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD）およびフラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）として知られるこれらの化合物は、その過程で還元されます。還元型 (NADH および FADH2）「高エネルギー」電子を次の段階に運びます。
電子輸送列車に乗って
電子輸送と酸化的リン酸化は、好気性細胞呼吸の 3 番目で最後のステップです。の 電子伝達系 のシリーズです タンパク質 真核細胞のミトコンドリア膜内にある複合体と電子伝達分子。一連の反応を通じて、クエン酸回路で生成された「高エネルギー」電子が酸素に渡されます。この過程で、水素イオンがミトコンドリアマトリックスから内膜空間に送り出されると、ミトコンドリア内膜を横切って化学的および電気的勾配が形成されます。 ATP は、細胞内の酵素が栄養素を酸化するプロセスである酸化的リン酸化によって最終的に生成されます。タンパク質 ATP 合成酵素は、電子伝達系によって生成されたエネルギーを使用して、 リン酸化（分子へのリン酸基の付加） ADP から ATP へ。ほとんどの ATP 生成は、細胞呼吸の電子伝達系と酸化的リン酸化段階で発生します。