THE 細胞呼吸 これは、有機分子が酸化されてATP(アデノシン三リン酸)が生成されるプロセスであり、生物がエネルギー需要を供給するために使用します。 呼吸は3つの基本的なステップで行われます:解糖、 クレブス回路 および酸化的リン酸化。
解糖
THE解糖 これは、細胞質ゾルで起こる細胞呼吸の嫌気性ステップであり、10の異なる化学反応を伴います。 これらの反応は、 グルコース (Ç6H12O6)ピルビン酸の2つの分子(C3H4O3).
解糖プロセスは、2つのATP分子からグルコース分子への2つのリン酸の添加から始まり、その活性化を促進します。 この分子は不安定になり、ピルビン酸に簡単に分解されます。 分解により、4つのATP分子が生成されますが、最初は2つがグルコース活性化に使用されたため、正のバランスは2つのATP分子です。
解糖中に、4つの電子も放出されます(そして-)および4つのHイオン+. 2つのH+ そして4つと- 2つのNAD分子によって捕捉されます+ (ニコチンアミド-アデニンジヌクレオチド)、NADH分子を生成します。
したがって、解糖を要約した次の方程式があります。
Ç6H12O6+ 2ADP + 2P私 + 2NAD+ →2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
マインドマップ:細胞呼吸
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クレブス回路
解糖後、有酸素ステップが始まります。 クレブス回路、 とも呼ばれている クエン酸回路またはトリカルボン酸回路. このステップは、として知られている細胞小器官の内部で行われます ミトコンドリア ピルビン酸のミトコンドリアマトリックスへの輸送から始まります。
マトリックス内で、ピルビン酸はそこで補酵素A(CoA)と反応し、アセチル補酵素A(アセチルCoA)の分子と二酸化炭素の分子を生成します。 このプロセス中に、NAD +分子は2との捕捉によりNADHの1つに変換されます- および1 / 2H+ 反応で放出された。
アセチルCoA分子は酸化プロセスを経て、2つの二酸化炭素分子と無傷の補酵素A分子を生成します。 いくつかの化学反応を伴うこのプロセスは、 クレブス回路. 次の図を参照してください。
このサイクルは、アセチルCoA分子とオキサ酢酸が反応してクエン酸分子を生成し、CoA分子を放出するときに始まります。 電子とHの2つの二酸化炭素分子が放出される8つの反応が連続して発生します
+. このプロセスの終わりに、オキサ酢酸が回収され、サイクルを再開することができます。 電子と水素イオン+ NADによってキャプチャされます+ そしてNADHに変換されます。 それらはFADH(フラビンアデニンジヌクレオチド)によっても捕捉され、FADHに変換されます2. クレブス回路は3つのNADHと1つのFADHをもたらします2.サイクル中に、GTP(グアノシン三リン酸)分子もGDP(グアニン二リン酸)とPiから生成されます。 それ GTP分子はATPに似ており、内部でいくつかのプロセスを実行するためのエネルギーを提供する役割も果たします。 細胞。
酸化的リン酸化
細胞呼吸の最終段階は、ミトコンドリア内、より正確にはミトコンドリアの頂上でも起こります。 このステップはと呼ばれます 酸化的リン酸化、ADPへのリン酸の付加(リン酸化)からのATPの生成を指します。 ATPの生成のほとんどは、NADHおよびFADH分子の再酸化が行われるこの段階で発生します。2.
ミトコンドリアの頂上には、順番に配置されたタンパク質、いわゆる 電子伝達系または呼吸鎖. これらの鎖では、NADHとFADHに存在する電子の伝導が起こります2 酸素さえ。 電子の伝達に関与するタンパク質は、 シトクロム.
電子は呼吸鎖を通過するときにエネルギーを失い、最終的には酸素ガスと結合して、最終反応で水を形成します。 チェーンの最後にのみ参加しているにもかかわらず、酸素が不足するとプロセスが中断されます。
呼吸鎖を介して放出されるエネルギーは、Hイオンを引き起こします+ ミトコンドリアの尾根の間のスペースに焦点を合わせ、マトリックスに戻ります。 ミトコンドリアの内部に戻るには、と呼ばれるタンパク質複合体を通過する必要があります ATP合成酵素、ATPの生成が行われる場所。 この過程で、約26または28のATP分子が形成されます。
呼吸は、解糖、クレブス回路、酸化的リン酸化の3つの基本的なステップで行われます。
細胞呼吸の終わりには、 30または32のATP分子の合計正のバランス: 解糖系からの2ATP、クレブス回路からの2 ATP、および酸化的リン酸化からの26または28。
重要:原核生物では、細胞呼吸の全過程が細胞質と細胞膜で起こります。
ヴァネッサドスサントス
ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm