植物における細胞呼吸の仕組み

細胞呼吸とは

植物も動物と同様に酸素を消費し、二酸化炭素を放出します。光合成で作られた有機分子を分解し、エネルギーを得るプロセスです。

解糖系 (Glycolysis)

解糖系は細胞質基質で起こり、光合成で作られたグルコースをピルビン酸に分解し、少量の ATP と NADH を生成します。酸素は不要で、嫌気的プロセスです。

クエン酸回路 (Krebs Cycle)

ピルビン酸はミトコンドリア内へ入り、クエン酸回路で完全に酸化されます。二酸化炭素が放出され、NADH、FADH2、GTP が産生されます。

電子伝達系 (Electron Transport Chain)

ミトコンドリア内膜のクレステにある酵素複合体が NADH・FADH2 から電子を受け取り、プロトンを膜間スペースへ汲み上げます。最終的に酸素が電子を受け取り、水が生成されます。

化学浸透 (Chemiosmosis)

プロトン勾配が形成され、ATP 合成酵素を通してプロトンが戻るときに ADP とリン酸から ATP が合成されます。

発酵 (Fermentation)

酸素が不足すると、解糖系の産物は発酵へと回り、酵母などはピルビン酸をエタノールと二酸化炭素に変換します。エネルギーは少量ながら得られ、パンやアルコール飲料の製造に利用されます。