細胞呼吸における一連のイベント

細胞呼吸とは、体の細胞が食物を分解してエネルギーに使用するプロセスです。エネルギーを貯蔵するこのグルコースは、アデノシン三リン酸またはATPを生成するために使用されます。したがって、細胞呼吸は、細胞燃料のATPの生産です。すべての植物や動物は、生命を維持するために不可欠な細胞呼吸を行います。細胞呼吸には3つの主要なステップがあり、それぞれにサブステップがあります。

1. 解糖

   • 細胞呼吸の最初のステップは解糖であり、そこでは食物炭水化物からのグルコースがピルビン酸の分子に分解されるか、分割されます。 フルクトースなどの糖からのエネルギーは、解糖に集められています。このステップは、細胞の細胞質で発生し、酸素を必要としません。それは好気性（酸素）と嫌気性（酸素なし）反応の両方で発生します。グルコースがさまざまな酵素によって分解されると、ピルビン酸、またはピルビン酸、および2つのATP分子と2つのNADH分子のゲインが生じます。 Nadhは、エネルギーが豊富な分子であるニコチンアミドアデニンジヌクレオチドです。ピルビン酸塩は次のステップに移動します。

   クレブスサイクル

   • クレブスサイクルは、より多くのエネルギーを生成する細胞内の複雑な一連の化学反応です。このサイクル（好気性プロセス）では、ピルビン酸塩は細胞の細胞質（膜内の細胞の部分）から、細胞内で見つかった膜囲上のオルガネラであるミトコンドリアに移動します。繰り返しますが、酵素はこれらの分子に取り組みます。 1つの炭素と2つの酸素原子がそれぞれから除去され、アセチルCOAまたはアセチルコエンザイムAと呼ばれる2炭素糖が生成されます。この糖は、完全に酸化されるまでクレブスサイクルを繰り返し通過します。このサイクルの結果は、8つのNADH分子、2つのFADH2分子、4つの二酸化炭素分子、さらに2つのATP分子のゲインです。 NADHとFADH2はエネルギー生産分子であり、FADH2はフラビンアデニンジヌクレオチドの略です。

   電子輸送チェーン

   • 細胞呼吸で生成されるATPエネルギーのほとんどは、ミトコンドリアにあるタンパク質のシーケンスである電子輸送鎖で起こります。これらのタンパク質は、鎖に電子を渡すことにより水を生成します。水中の水素が鎖に沿って通過すると、ミトコンドリアの膜と接触します。この摩擦はATPを生成します。 このステップでは、約34個のATP分子が生成されます。このプロセスでは同時に一部のエネルギーが使用されているため、細胞呼吸におけるATPの正味のゲインは、グルコースの分子あたりATPの36分子です。細胞呼吸の終わりまでに、細胞はエネルギーに使用するためにグルコースの分子あたり36分子を獲得します。