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解糖 エネルギーを生成するプロセスです 酸素の存在なし。最も単純な単細胞の原核生物から最も大きくて重い動物まで、すべての生細胞で発生します。解糖が起こるために必要なのは グルコース、式Cの6炭素糖6H12O6、および解糖酵素(特定の生化学反応に沿って高速化する特殊なタンパク質)の密度が高い細胞の細胞質。
原核生物では、解糖が終わると、細胞はエネルギー生産の限界に達しました。しかし、ミトコンドリアを持ち、その結果として細胞呼吸を完了することができる真核生物では、解糖で作られたピルビン酸は、最終的に解糖だけで得られるエネルギーの15倍以上のエネルギーをさらに生成する方法でさらに処理されます。
解糖、要約
グルコース分子が細胞に入ると、その炭素の1つにリン酸基がすぐに結合します。その後、別の6炭素糖であるフルクトースのリン酸化分子に再編成されます。その後、この分子は再びリン酸化されます。これらのステップには、2つのATPの投資が必要です。
次に、6炭素の分子は、それぞれが独自のリン酸塩を持つ3炭素の分子のペアに分割されます。これらはそれぞれリン酸化され、2つの同一の二重リン酸化分子が生成されます。これらはに変換されるため ピルビン酸(C3H4O3)、4つのリン酸塩を使用して4つのATPを生成します。 解糖系からの2つのATPの純利益.
解糖の産物
すぐにわかるように、酸素の存在下では、解糖の最終生成物は36〜38分子のATPであり、解糖に続く3つの細胞呼吸ステップで水と二酸化炭素が環境に失われます。
しかし、解糖の産物を完全にリストアップするように求められた場合、答えはピルビン酸の2つの分子、2つのNADHおよび2つのATPです。
細胞呼吸の好気性反応
十分な酸素が供給されている真核生物では、解糖で作られたピルビン酸がミトコンドリアに入り、そこで一連の変換を経て最終的にATPが豊富になります。
遷移反応:2つの3炭素ピルビン酸塩は、2つの2炭素分子のペアに変換されます アセチル補酵素A(アセチルCoA)、これは多くの代謝反応の重要な参加者です。これにより、二酸化炭素の形で一対の炭素が失われる、または CO2 (人間の廃棄物と植物の食物源)。
クレブスサイクル:アセチルCoAは、オキサロ酢酸と呼ばれる4炭素分子と結合して、6炭素分子を生成するようになりました オキサロ酢酸。電子キャリアNADHおよびFADHを生成する一連のステップ2 少量のエネルギー(上流のグルコース分子あたり2つのATP)とともに、クエン酸塩はオキサロ酢酸に変換されます。合計4つのCO2 クレブスサイクルで環境に与えられます。
電子輸送チェーン(ETC):ミトコンドリア膜上で、NADHおよびFADHからの電子2 ADPのリン酸化を活用してATPを生成するために使用され、O2 (分子酸素)最終電子受容体として。これにより、32〜34のATPが生成され、O2 水に変換されます(H2O)。
酸素は細胞呼吸を行うために必要です:本当ですか?
厳密なトリックの質問ではありませんが、この質問には質問の制限をある程度指定する必要があります。解糖だけでは、原核生物のように必ずしも細胞呼吸の一部ではありません。しかし、好気性呼吸を利用し、したがって最初から最後まで細胞呼吸を行う生物では、解糖はプロセスの最初のステップであり、必要なものです。
したがって、細胞呼吸のすべてのステップで酸素が必要かどうか尋ねられた場合、答えはノーです。しかし、通常定義されている細胞呼吸を進めるために酸素が必要かどうかを尋ねられた場合、答えは確かにイエスです。