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解糖 六炭素糖分子の変換です グルコース 3炭素化合物の2つの分子に ピルビン酸 そして、ATP（アデノシン三リン酸）とNADH（「電子キャリア」分子）の形の少しのエネルギー。それはすべての細胞、原核生物（すなわち、一般に好気性呼吸の能力に欠ける細胞）および真核生物（すなわち、細胞小器官を持ち、細胞呼吸全体を利用する細胞）の両方で発生します。
解糖系で形成されたピルビン酸は、それ自体が酸素を必要としないプロセスであり、真核生物でミトコンドリアに進みます。 好気呼吸、その最初のステップは、ピルビン酸のアセチルCoA（アセチル補酵素A）への変換です。
しかし、酸素が存在しないか、細胞に有酸素呼吸を行う方法がない場合（ほとんどの原核生物のように）、ピルビン酸は何か別のものになります。 に 嫌気性呼吸、ピルビン酸の2つの分子は何に変換されますか?
解糖：ピルビン酸の源
解糖は、グルコースの1分子Cの変換です6H12O6、ピルビン酸の2つの分子、C3H4O3、いくつかのATP、水素イオン、NADHは、ATPおよびNADH前駆体の助けを借りて途中で生成されます。
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 P私 →2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
ここに P私 を意味する "無機リン酸塩」、または炭素含有分子に結合していない遊離のリン酸基。 ADP は アデノシン二リン酸ADPとは異なりますが、ご想像のとおり、単一の遊離リン酸基です。
真核生物のピルビン酸処理
嫌気的条件下であるように、好気的条件下での解糖の最終産物はピルビン酸です。好気性条件下で、そして好気性条件下でのみピルビン酸塩に起こるのは、好気性呼吸です（クレブスサイクルに先行する架橋反応によって開始されます）。嫌気性条件下では、ピルビン酸は乳酸に変換され、解糖作用が上流に沿って動き続けるのを助けます。
嫌気性条件下でのピルビン酸の運命を詳しく見る前に、あなたが普段経験している通常の条件下で、この魅力的な分子に何が起こるか、例えば今すぐ見ておく価値があります。
ピルビン酸酸化：ブリッジ反応
橋の反応、とも呼ばれる 遷移反応、真核生物のミトコンドリアで発生し、ピルビン酸の脱炭酸による二炭素分子である酢酸塩の形成を伴います。コエンザイムAの分子をアセテートに加えて、アセチルコエンザイムAまたはアセチルCoAを形成します。その後、この分子はクレブス回路に入ります。
この時点で、二酸化炭素は廃棄物として排出されます。エネルギーは必要ありません。また、ATPやNADHの形で収穫されるものもありません。
ピルビン酸塩後の有酸素呼吸
好気性呼吸は、細胞呼吸のプロセスを完了し、クレブス回路と電子輸送鎖を含みます。両方ともミトコンドリアにあります。
クレブス回路では、アセチルCoAがオキサロ酢酸と呼ばれる4炭素分子とブレンドされ、その生成物が再びオキサロ酢酸に還元されます。少しのATPと多くの電子キャリアが生じます。
電子輸送チェーンは、前述のキャリアの電子のエネルギーを使用して、大量の ATP、酸素が必要 解糖系では、プロセス全体がはるか上流でバックアップされないようにする最終的な電子受容体として。
発酵：乳酸
有酸素呼吸がオプションではない場合（原核生物のように）、または電子輸送チェーンが飽和しているため（高強度または嫌気性の人間の筋肉の運動のように）好気性システムが使い果たされると、解糖は継続できなくなります。継続するNAD_のソースではなくなりました。
セルにはこれに対する回避策があります。ピルビン酸を乳酸または乳酸に変換して、解糖系をしばらく維持するのに十分なNAD +を生成できます。
C3H4O3 + NADH→NAD+ + C3H5O3
これは、重りを持ち上げたり、全身運動をするなど、激しい筋肉運動中に感じる悪名高い「乳酸燃焼」の起源です。