好気性細胞呼吸とは何ですか？

細胞呼吸は、食物分子が細胞エネルギーを生成するために使用されるプロセスです。酸素が存在する好気性、または酸素が存在しない嫌気性、およびプロセスに燃料を供給するためにグルコースなどの糖が必要です。好気性細胞呼吸は通常、植物や動物に見られる細胞である真核細胞で発生します。関係する代謝プロセスは、ミトコンドリアとして知られる細胞内の小さな構造で行われます。グルコースから始まり、一連の化学反応を通じて継続する有酸素性細胞呼吸により、アデノシン三リン酸（ATP）と呼ばれる生化学エネルギーの生産が可能になります。脳細胞など、より高いエネルギー要件を持つ細胞には、より多くのミトコンドリアが含まれています。好気性細胞呼吸が発生する前に、解糖と呼ばれる初期ステップ、細胞細胞質内でミトコンドリアの外で行われます。細胞質は、細胞を満たし、ミトコンドリアなどのオルガネラが位置するゲル様物質です。

糖分解は、グルコースが分解される代謝反応であり、2つの分子のピルビン酸と2つの還元ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NADH）を形成します。このプロセスは、嫌気性または好気性細胞呼吸の前に細胞で発生する最初のステップです。解糖には酸素は必要ありません。プロセスではATPの2つの分子を使用しますが、4つを作成し、2つのATP分子の正味のゲインが生成されます。ピルビン酸とNADHは、ミトコンドリアに入り、ピルビン酸がアセチルCOAと呼ばれる物質に変換されます。 NADHをミトコンドリオンに輸送するにはエネルギーが必要であり、これにより2つのATPが失われます。

好気性細胞呼吸の2つのステップが発生し、それはarEは、クレブスサイクル、またはクエン酸サイクル、および電子輸送チェーンとして知られています。アセチルCOAは、ATPとともに、還元フラビンアデニンジヌクレオチド（FADH2）とNADHを生成するKREBSサイクルに入ります。 FADH2とNADHは、電子を電子輸送チェーンに輸送し、そこで酸化され、より多くのATPが作成されます。全体として、2つのATPの最初の損失を考慮して、ミトコンドリア内で発生する反応は36 ATP分子を生成します。

水と二酸化炭素は、好気性細胞呼吸の廃棄物です。二酸化炭素は水と結合して炭酸酸を生成し、血液をより酸性にします。これは、血液のpHを維持する上で重要な役割を果たします。呼吸は、体から二酸化炭素を継続的に除去し、血液が酸性になりすぎないようにします。