細胞呼吸の3ステップは、細胞がブドウ糖からエネルギーを得る方法を簡単に理解させてくれるものです。 光合成によって植物はグルコースという形でエネルギーを蓄えることができます。
さて、生物についていくつか質問があるかもしれません。 生物はこのエネルギーを細胞呼吸と呼ばれるプロセスで利用する。 細胞呼吸は、グルコースを分解してATP(アデノシン三リン酸)をつくるためのエネルギーを放出する重要な役割を担っています。
ATPとも呼ばれるアデノシン三リン酸は有機化合物で、体内の生きた細胞のエネルギー源となります。 この過程で、グルコース1分子あたり38分子のATPが作られます。 1559>
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ≈38 ATP
目次
細胞呼吸のステップ
細胞呼吸の3つの重要なステップについて説明します。
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細胞呼吸のステップ1(解糖)。
解糖という言葉は「ブドウ糖を吐き出す」という意味で、細胞呼吸に重要な役割を担っています。 この重要なプロセスは、細胞質内のサイトゾルで起こる。 この解糖の過程では、機能するために酸素を必要としないので、嫌気性呼吸と呼ばれる。 解糖は機能するためにグルコースを必要とします。
解糖の化学式:
C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O
2分子のATPがグルコース分子を分割し、2電子キャリア分子が2NAD+(ニコチンアミド アデニン ジンヌクレオチド)必要があります。 次に、4分子のADP+P(アデノシン二リン酸)が4分子のATPになります。
See More: 解糖のステップバイステッププロセス。
グルコース分子は、酵素によって分割され、ピルビン酸として知られているようにピルビン酸の2つの分子に形成されます。 ピルビン酸の2つの分子が形成されたとき、エネルギーはATPの4つの分子を解放し、2電子キャリアNADH(ニコチンアミドアデニンDinucleotide +水素)を作った。
NowThe 化学反応物解糖はグルコース、NAD +およびADPであった。 これは、その構造で6炭素分子を有する。
さて、解糖の生成物は、2ピルビン酸、2ATP、および2NADHであった。 これらのピルビン酸分子は3つの炭素原子からなり、
さらに、各分子は水素と2つの電子キャリア分子から構成されている。
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細胞呼吸のステップ2(クレブスサイクルまたはクエン酸サイクル)。
クレブスサイクルまたはCAC(クエン酸サイクル)は、生体内で発生する複数の化学反応を必要とします。 クレブスサイクルは、真核細胞のミトコンドリアのマトリックスで起こる。
クレブスサイクルは、アセチル-CoAの酸化の方法によって貯蔵エネルギーを放出した。
クレブスサイクルは、OAA(オキサロ酢酸)として知られている4炭素分子に反応するアセチル-CoAから始まる。 OAAと結合する際に、6個の炭素原子を含むクエン酸が生成されます。 その結果、クレブスサイクルはクエン酸サイクルとしても知られている。
このアセチル-CoAは解糖の最終産物であるピルビン酸から得られる。
ピルビン酸はクレブスサイクルの反応に直接参加することはない。 それはまずアセチル-CoAに変換されます。 アセチル-CoAは2つのアセチル-CoA(それぞれが2つの炭素分子を含む)を行うKrebs cycle.
Four-carbon acceptor分子がサイクルまで影響を入力します。 同時に、サイクル全体を通して4炭素分子と2炭素アセチル-CoA結合し、その後、CO2と異なるelectron molecules.
さらに、炭素はピルビン酸との結合と6CO2を作るために、酸素分子を含む。 さらに、8 NADHと2 FADH2電子キャリア分子、および2 ATP分子が一緒に形成され、その中で細胞は潜在的なエネルギーを使用することができます。
4炭素受容体分子は決して変化しないと常に最初のフォームにクレブスサイクルの追加のラウンドのために別のAcetyl CoAを取る状態。
ご存知のように、すべての炭素はピルビン酸、および酸素分子と結合し続け、二酸化炭素になり、それが細胞呼吸の第二段階となる。
さらに、水素原子、およびNADH、FADH2上の電子は、元のグルコースから残されている。 その結果、細胞呼吸のための高エネルギー条件のための電子輸送チェーンにつながることになる水素原子、およびNADH、およびFADH2の電子は。
クレブスサイクルの結果は:
- 4 ATP(解糖から2分子を含む)
- 10 NADH(解糖から2分子を含む)
- 2 FADH2
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細胞の呼吸のステップ3(電子輸送鎖)です。
細胞呼吸の第3段階は、Electron Transport Chainを示す。 電子輸送連鎖は、ミトコンドリア膜の中心で電子供与体から電子受容体へ移動する電子輸送体およびシステムのグループを意味する。
SEE MORE:
- A 2 Z on electron transport chain or oxidative phosphorylation
- Detailed discussion on the steps of cellular respiration
Electron Transport chainの反応物は10 NADH electron carrier molecules、2FADH2、最初のブドウ糖分子から6酸素原子、特に34 ADPとPを持って、ATP Synthaseに結合しています。 ATP合成酵素は、反応や細胞呼吸のために継続的にATPを作る酵素の一種である。 NADHは解糖系から2分子、クレブスサイクルから8分子。 さらに、これらの反応物質は電子伝達物質分子から電子を受け取り、能動輸送によって高次輸送系から低次輸送系へと移動する。 NADHとFADH2はポテンシャルエネルギーの高い電子を排出した。 一方、電子輸送系はミトコンドリアの中心膜からで、途中で高電位エネルギー電子を占有する。
電子輸送系には3種類の分子がある。
- フラボプロテイン
- シトクロム
- ユビキノンまたはコエンザイムQ.
電子輸送系の分子は、以下の3種類であった。
ご存知のように、高電位エネルギー電子は捕獲される一方で、NADHとFADH2から水素イオンをミトコンドリアの中央膜の一方から他方へ輸送します。
NADHとFADH2はミトコンドリアのマトリックスの中で、電子輸送系を受けて、繰り返しATPを生成しています。 10個のNADH電子はエネルギー要求レベルが低いので、多くのATPを発生させることはない。 NADHはちなみに3個のATPを与えるが、FADH2は1個あたり2個のATPを細胞内で効率的に作り出す。 それはNADH.
体内の細胞が効果的に酸素を使用しない限り、この好気性呼吸は、エネルギーの有意に低いレベルを持っている電子輸送鎖に転送された電子は、いくつかのATPを生成します。 一般的に、これらの側面は、細胞呼吸におけるグルコース分子からATPを決定するために利用される好気性呼吸の。 グルコースは、解糖、クレブスサイクル、ETC(電子輸送鎖)において重要な役割を担っている。 1559>
細胞呼吸の3つのステップにおけるタンパク質、脂肪、および炭水化物の異化
ステップ1:脂肪酸、グルコース、およびいくつかのアミノ酸の酸化は、アセチル-CoAを生成することができます。
ステップ2:クエン酸サイクルでのアセチル基の酸化は、電子が抽象化される4つのステップを含む。
ステップ3:NADHとFADH2によって運ばれた電子は、ミトコンドリア(または細菌では、細胞膜に結合した)電子運搬体の鎖-呼吸鎖-に流され、最終的にO2をH2Oに還元する。 この電子の流れがATPの産生を促す。