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すべての生物はと呼ばれる分子を利用します グルコース と呼ばれるプロセス 解糖 エネルギー需要の一部またはすべてを満たすため。細菌などの単細胞の原核生物の場合、これはATP（アデノシン三リン酸、細胞の「エネルギー通貨」）を生成するために利用できる唯一のプロセスです。
真核生物（動物、植物、菌類）は、より洗練された細胞機構を持ち、実際には15倍以上のATPのように、グルコース分子からより多くを引き出すことができます。これは、これらの細胞が細胞呼吸を採用しているためです。細胞呼吸は、全体として解糖と好気性呼吸です。
関与する反応 酸化的脱炭酸 と呼ばれる細胞呼吸で ブリッジ反応 解糖系の厳密な嫌気性反応とミトコンドリアで発生する2段階の好気性呼吸の間の処理センターとして機能します。したがって、より正式にはピルビン酸酸化と呼ばれるこの架橋段階が不可欠です。
橋に近づいて：解糖
解糖系では、細胞質における一連の10回の反応により、6炭素の糖分子グルコースが3炭素の化合物であるピルビン酸の2分子に変換され、合計2つのATP分子が生成されます。投資段階と呼ばれる解糖の最初の部分では、実際に反応を進めるために2つのATPが必要ですが、2番目の部分である戻り段階では、これは4つのATP分子の合成によって補われます。
投資フェーズ： グルコースにはリン酸基が結合しており、フルクトース分子に再編成されます。この分子には、リン酸基が追加されており、結果として二重リン酸化フルクトース分子が生成されます。この分子は分割され、それぞれが独自のリン酸基を持つ2つの同一の3炭素分子になります。
返品段階： 2つの3炭素分子の運命は同じです。別のリン酸基が結合しており、これらはそれぞれ、ADP（アデノシン二リン酸）からATPを生成し、ピルビン酸分子に再配列します。このフェーズでは、NADの分子からNADHの分子も生成されます。+.
したがって、正味のエネルギー収量はグルコースあたり2 ATPです。
橋の反応
ブリッジ反応、とも呼ばれます 遷移反応、2つのステップで構成されます。最初は 脱炭酸 ピルビン酸の、そして第二はと呼ばれる分子に残っているものの付着です コエンザイムA.
ピルビン酸分子の末端は、酸素原子に二重結合し、ヒドロキシル（-OH）基に単結合した炭素です。実際には、ヒドロキシル基のH原子はO原子から解離しているため、ピルビン酸のこの部分は1つのC原子と2つのO原子を持っていると考えることができます。脱炭酸では、これはCOとして除去されます2、 または 二酸化炭素。
次に、アセチル基と呼ばれ、式CHを有するピルビン酸分子の残り3C（= O）は、以前にピルビン酸のカルボキシル基が占めていたスポットで補酵素Aに結合します。その過程で、NAD+ NADHに削減されます。グルコースの分子あたり、ブリッジ反応は次のとおりです。
2 CH3C（= O）C（O）O- + 2 CoA + 2 NAD+ →2 CH3C（= O）CoA + 2 NADH
橋の後：好気性呼吸
クレブスサイクル： クレブス回路の位置は、ミトコンドリアマトリックス（膜内の物質）にあります。ここでは、アセチルCoAがオキサロ酢酸と呼ばれる4炭素分子と結合して、6炭素分子のクエン酸塩を生成します。この分子は一連のステップでオキサロ酢酸に戻され、新たにサイクルが始まります。
結果は、2つのATPと8つのNADHおよび2つのFADHです。2 （電子キャリア）次のステップ。
電子輸送チェーン： これらの反応は、ミトコンドリア内膜に沿って起こり、複合体I〜IVと呼ばれる4つの特殊な補酵素グループが埋め込まれています。これらはNADHおよびFADH2の電子のエネルギーを使用してATP合成を駆動し、酸素が最終的な電子受容体となります。
結果は32〜34 ATPであり、細胞呼吸の全体的なエネルギー収量はグルコース1分子あたり36〜38 ATPになります。