ATPはどのように再生されますか？
基質レベルのリン酸化：
- このプロセスには、基質分子からADPへのリン酸基の直接移動が含まれ、ATPが形成されます。
- ホスホグリセル酸キナーゼやピルビン酸キナーゼなどの特定の酵素が中間分子からADPにリン酸塩基を移し、ATPを生成すると、解糖（グルコースの分解）中に発生します。
酸化リン酸化（ミトコンドリアの電子輸送鎖）：
- 酸化的リン酸化は、ATP産生に最も効率的なメカニズムであり、ミトコンドリアで行われます。
- 細胞呼吸（グルコースまたは他の燃料の分解）中に、解糖およびクエン酸サイクルで生成されたNADHおよびFADH2分子からの高エネルギー電子が電子輸送鎖に沿って渡されます。
- 電子移動から放出されるエネルギーは、内側のミトコンドリア膜全体にプロトン（H+）をポンピングするために使用され、プロトン勾配が生成されます。
- 酵素複合体であるATPシンターゼを通るプロトンの流れは、ADPおよび無機リン酸（PI）からのATPの合成を促進します。
クエン酸サイクルにおける基質レベルのリン酸化：
- クエン酸サイクル（クレブスサイクルとも呼ばれます）では、基質レベルのリン酸化が酸化的リン酸化とともに発生します。
- 具体的には、酵素サクシニルCo-Aシンテターゼは、リン酸塩基をコキシニルCo-AからGDPに移動し、GTPを形成します。
-GTPは、リン酸塩グループをADP、Menghasilkan ATPに直接寄付できます。
嫌気性解糖：
- 嫌気性条件下では、酸素が希少または存在しない場合、細胞は嫌気性解糖に依存してATPを生成します。
- この経路では、グルコースは電子輸送鎖の関与なしに分解されます。
- 基質レベルのリン酸化は、嫌気性解糖におけるATP再生の主要なメカニズムです。
ホスホクラティンシャトル：
- 筋肉組織では、クレアチンキナーゼは、リン酸塩基のリン酸塩基（PCR）からADP、メンガシルカンATPへの移動を促進します。
- これは、特にATPの需要が高いときの激しい筋肉収縮の期間中に、急速なエネルギー保護区として機能します。
糖新生分解と糖新生：
- 主に肝臓および骨格筋におけるグリコーゲン（グリコーゲン分解）の分解は、グルコース-1-リン酸（G1P）およびグルコース-6-リン酸（G6P）を解放することができます。
- これらの中間体は解糖に入ることができ、基質レベルのリン酸化および/または酸化的リン酸化を介してATPを生成します。
- さらに、糖新生（非炭水化物前駆体からのグルコースの合成）は、グルコースを生成する可能性があり、その後、解糖とATP生成に使用できます。
ATP再生経路の選択は、酸素の利用可能性、基質濃度、細胞のエネルギー需要など、さまざまな要因に依存します。これらの経路は、細胞エネルギーの恒常性を維持し、さまざまな組織や生理学的状態での代謝プロセスに必要なATPを提供するために集合的に機能します。