定義
細胞呼吸は、好気性（古代ギリシャ語の「空気」–空気から）としても知られています。細胞呼吸は、エネルギー生産のために酸素（O2）を消費することで、ブドウ糖や脂肪酸などの栄養素が分解されることを説明しています。細胞の生存。 このプロセスの間に栄養素は酸化されます、すなわちそれらは電子を放出しますが、酸素は還元されます、それはそれが電子を取り込むことを意味します。 酸素と栄養素から形成される最終生成物は、二酸化炭素（CO2）と水（H2O）です。
細胞呼吸の機能と課題
人体のすべてのプロセスはエネルギーを必要とします。 身体の動き、 脳 機能、殴打 ハート、の生産 唾液 or 髪 そして消化さえ起こるためにエネルギーを必要とします。 さらに、体は生き残るために酸素を必要とします。
ここでは、細胞呼吸が特に重要です。 これとガス酸素の助けを借りて、体はエネルギーが豊富な物質を燃やし、必要なエネルギーを生み出すことができます。 酸素自体は私たちにエネルギーを提供しませんが、それは体内で化学燃焼プロセスを実行するために必要であり、したがって私たちの生存に不可欠です。
体は多くの異なる種類のエネルギー源を知っています：
- ブドウ糖（砂糖）は主要なエネルギー源であり、基本的な構成要素であり、すべてのでんぷん質の食品から分離された最終製品です
- 脂肪酸とグリセリンは脂肪切断の最終産物であり、エネルギー生産にも使用できます
- エネルギー源の最後のグループは、タンパク質分解の産物であるアミノ酸です。 体内で特定の変化が起こった後、これらは細胞呼吸にも使用でき、したがってエネルギー生産にも使用できます。
人体が最も使用するエネルギー源はブドウ糖です。 一連の反応があり、酸素を消費すると、最終的にはCO2とH2Oの生成物になります。
このプロセスには解糖、すなわちブドウ糖の分解と生成物の移動が含まれます ピルビン酸塩 アセチルCoAのクエン酸回路への中間ステップを介して（同義語：クエン酸回路または 癌 サイクル）。 このサイクルには、アミノ酸や脂肪酸などの他の栄養素の切断産物も含まれます。 脂肪酸がクエン酸回路にも流れ込むように「粉砕」されるプロセスは、ベータ酸化と呼ばれます。
したがって、クエン酸回路は、すべてのエネルギー源をエネルギー代謝に供給することができる一種の供給ポイントです。 サイクルはで行われます ミトコンドリア、人間の細胞の「エネルギー発電所」。 これらすべてのプロセスの間に、ATPの形のエネルギーは部分的に消費されますが、たとえば解糖の場合のように、すでに生成されています。
さらに、他の中間エネルギー貯蔵装置（NADH、FADH2など）が主に作成され、エネルギー生産中の中間エネルギー貯蔵装置としての機能のみを果たします。 次に、これらの中間貯蔵分子は、細胞呼吸の最後のステップ、すなわち酸化的リン酸化のステップ、または呼吸鎖とも呼ばれるステップに流れ込みます。 これは、これまですべてのプロセスが取り組んできたステップです。
呼吸鎖は、 ミトコンドリアは、ここでもいくつかのステップで構成されており、エネルギーが豊富な中間ストレージ分子を使用して、汎用のエネルギーキャリアATPを生成します。 合計で、32つのグルコース分子の分解は合計XNUMXのATP分子をもたらします。 呼吸鎖にはさまざまなタンパク質複合体が含まれており、ここで非常に興味深い役割を果たします。
それらはポンプとして機能し、中間貯蔵分子が消費されると、プロトン（H +イオン）をミトコンドリアの二重膜の空洞に送り込むため、高濃度のプロトンが存在します。 これにより、膜間腔とミトコンドリアマトリックスの間に濃度勾配が生じます。 この勾配の助けを借りて、タンパク質分子が最終的に形成され、これは一種の水車と同様に機能します。 このプロトンの勾配によって駆動され、タンパク質はADPとリン酸基からATP分子を合成します。
