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すべての生命は、生命機能を果たすためにエネルギーを必要とします。座って読んでもエネルギーが必要です。成長、消化、移動：すべてにエネルギーの消費が必要です。マラソンを走るには多くのエネルギーが必要です。それで、そのすべてのエネルギーはどこから来るのでしょうか？
エネルギー用燃料
生命機能を実行するために必要なエネルギーは、砂糖の分解から生じます。光合成は、太陽エネルギーを使用して二酸化炭素と水を結合させてグルコース（糖）を形成し、廃棄物として酸素を放出します。植物はこのグルコースを砂糖またはデンプンとして保存します。動物、菌類、バクテリア、そして時には他の植物がこれらの植物資源を供給し、デンプンや砂糖を分解して蓄積エネルギーを放出します。
発酵と細胞呼吸の比較
発酵と細胞呼吸は、1つの重要な要因で異なります：酸素。細胞呼吸は、食物からエネルギーを放出する化学反応で酸素を使用します。発酵は嫌気性または酸素欠乏環境で行われます。発酵では酸素を使用しないため、糖分子は完全には分解せず、放出されるエネルギーも少なくなります。細胞の発酵プロセスは約2エネルギー単位を放出しますが、細胞呼吸は合計約38エネルギー単位を放出します。
細胞呼吸からのエネルギー
細胞呼吸では、酸素は糖と結合してエネルギーを放出します。このプロセスは細胞質で始まり、ミトコンドリアで完了します。細胞質では、1つの糖がピルビン酸の2つの分子に分解され、アデノシン三リン酸またはATPの2つのエネルギー単位を放出します。 2つのピルビン酸分子はミトコンドリアに移動し、そこで各分子はアセチルCoAと呼ばれる分子に変換されます。アセチルCoAの水素原子は酸素の存在下で除去され、水素がなくなるまで毎回電子を放出します。この時点で、アセチルCoAは分解され、二酸化炭素と水のみが残ります。このプロセスにより、4つのATPエネルギーユニットが解放されます。現在、電子は電子輸送チェーンを通過し、最終的に約32個のATPユニットを放出します。したがって、細胞呼吸のプロセスは、各グルコース分子から約38のATPエネルギーユニットを放出します。
発酵プロセスからのエネルギー
細胞が細胞呼吸に十分な酸素を持っていない場合はどうなりますか？ 「火傷を感じる」というフレーズは、この嫌気性経路に起因します。通常、肺が細胞の酸素必要量に対応できないために、細胞の酸素レベルが細胞呼吸には低すぎる場合、発酵細胞呼吸が行われます。この場合、糖分子は細胞の細胞質でのみ分解し、約2つのATPエネルギーユニットを放出します。分解プロセスはミトコンドリアでは続きません。グルコースのこの部分的な分解は、細胞が働き続けることができるように、少しのエネルギーを放出しますが、不完全な反応は、細胞内で蓄積する乳酸を生成します。この乳酸発酵は、筋肉が細胞呼吸に十分な酸素を受け取らないときにwhen熱感を引き起こします。