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好気的呼吸特性、病期および生物
の 有酸素呼吸 または好気性は、電子の最終受容体が酸素である一連の酸化反応を通して有機分子 - 主にグルコース - からエネルギーを得ることを含む生物学的プロセスです。.
このプロセスは、有機体、特に真核生物の大多数に見られます。すべての動物、植物、真菌は好気的に呼吸します。さらに、いくつかの細菌はまた好気性代謝を示します.
一般に、グルコース分子からエネルギーを得るプロセスは解糖（このステップは好気的経路と嫌気的経路の両方で一般的である）、クレブス回路および電子輸送鎖に分けられる。.
好気的呼吸の概念は、嫌気的呼吸とは反対です。後者において、最終電子受容体は酸素以外の他の無機物質である。それはいくつかの原核生物の典型です.
索引
- 1酸素とは?
- 2呼吸の特徴
- 3プロセス（段階）
- 3.1グルコース分解
- 3.2クレブスサイクル
- 3.3クレブスサイクルのまとめ
- 3.4電子輸送チェーン
- 3.5トランスポーター分子のクラス
- 4有酸素呼吸をする生物
- 5嫌気性呼吸との違い
- 6参考文献
酸素とは?
好気的呼吸のプロセスを議論する前に、酸素分子の特定の側面を知ることが必要です.
それは、周期律表において文字O、および原子番号8で表される化学元素である。温度および圧力の標準条件下では、酸素は対で結合する傾向があり、二酸素分子を生じる。.
２つの原子によって形成されるこのガスは酸素であり、色、匂いまたは味を欠いており、そして式Ｏによって表される。2. 大気中では、それは顕著な構成要素であり、地球上でほとんどの形態の生命を維持することが必要です。.
酸素の気体の性質のおかげで、分子は自由に細胞膜を通過することができます - 細胞を細胞外環境から分ける外膜、そしてこれらのミトコンドリアの中で細胞内区画の膜の両方。.
呼吸の特徴
細胞は一種の呼吸の「燃料」として私達が私達の食事療法を通して私達が摂取する分子を使用する.
細胞呼吸は、分解される分子が酸化を受け、そして電子の最終受容体が、ほとんどの場合、無機分子である、ＡＴＰ分子の形態のエネルギー生成プロセスである。.
呼吸過程を実行することを可能にする本質的な特徴は、電子輸送鎖の存在である。好気呼吸では、電子の最終受容体は酸素分子です。.
通常の条件下では、これらの「燃料」は炭水化物または炭水化物および脂肪または脂質です。体が食物不足のために不安定な状態に入ると、それはその精力的な要求を満たすことを試みるためにタンパク質の使用に頼る.
呼吸という言葉は日常生活の中で私たちの語彙の一部です。肺の中に空気を取り入れるという行為のために、呼気と吸入の連続的なサイクルの中で、私たちはそれを呼吸と呼んでいます。.
ただし、生物科学の正式な文脈では、この動作は換気という用語で指定されています。したがって、呼吸という用語は、細胞レベルで起こる過程を指すために使用されます。.
プロセス（段階）
有酸素呼吸の段階では、有機分子からエネルギーを抽出するために必要なステップが含まれます。この場合、酸素分子に到達するまで、グルコース分子を呼吸用燃料として説明します。.
この複雑な代謝経路は、解糖、クレブス回路、電子伝達系に分けられます。
グルコリシス
グルコースモノマーの分解のための第一段階は解糖であり、解糖とも呼ばれる。このステップは直接酸素を必要とせず、そして事実上すべての生物に存在します.
この代謝経路の目的は、グルコースの2分子のピルビン酸への開裂、2つの正味エネルギー分子（ATP）の獲得、および2分子のNADの減少である。+.
酸素の存在下では、その経路はクレブス回路および電子輸送連鎖へと続くことができる。酸素が存在しない場合、分子は発酵の経路をたどります。言い換えれば、解糖は、好気呼吸と嫌気呼吸の一般的な代謝経路です。.
クレブス回路の前に、ピルビン酸の酸化的脱炭酸が起きなければならない。この段階はピルビン酸デヒドロゲナーゼと呼ばれる非常に重要な酵素複合体によって仲介され、それは前述の反応を実行する。.
したがって、ピルビン酸は、後で補酵素Aによって捕捉されるアセチルラジカルとなり、それをクレブス回路へ輸送する役割を果たす。.
クレブスサイクル
クレブス回路は、クエン酸回路またはトリカルボン酸回路としても知られており、アセチル補酵素Aに蓄えられた化学エネルギーを徐々に放出しようとする特定の酵素によって触媒される一連の生化学反応からなります。.
それはピルビン酸分子を完全に酸化し、ミトコンドリアのマトリックスで起こる経路です.
このサイクルは、電子の形のポテンシャルエネルギーをそれらを受容する元素、特にNAD分子に伝達する一連の酸化および還元反応に基づいています。+.
クレブスサイクルのまとめ
ピルビン酸の各分子は、二酸化炭素とアセチル基として知られる2つの炭素の分子に分けられます。補酵素Ａ（前の節で述べた）への結合により、アセチル補酵素Ａ複合体が形成される。.
ピルビン酸の2つの炭素が環に入り、オキサロ酢酸と縮合して6炭素のクエン酸分子を形成します。従って、酸化的段階反応が起こる。クエン酸は、2モルの二酸化炭素、3モルのNADH、1モルのFADHの理論生産量でオキサロ酢酸に戻る。2 と1モルのGTP.
２分子のピルビン酸が解糖において形成されるので、グルコース分子は２回転のクレブスサイクルを含む。.
電子輸送チェーン
電子伝達鎖は、酸化および還元反応を実行する能力を有する一連のタンパク質からなる。.
前記タンパク質複合体による電子の通過は、その後化学的にＡＴＰの生成に使用されるエネルギーのゆるやかな放出に変換される。鎖の最後の反応は不可逆的なものであることに注意することが重要です。.
細胞内区画を有する真核生物では、輸送鎖の要素はミトコンドリアの膜に固定されている。そのような区画がない原核生物では、鎖の要素は細胞の原形質膜に位置しています.
この鎖の反応は、それが最終受容体に到達するまで、輸送体による水素の置換により得られるエネルギーによって、ＡＴＰの形成をもたらす：酸素、水を生成する反応.
トランスポーター分子のクラス
チェーンは3種類のコンベアで構成されています。第一のクラスはフラビンタンパク質であり、フラビンの存在によって特徴付けられる。このタイプのコンベヤは、還元と酸化の両方の2種類の反応を実行できます。.
第二のタイプはシトクロムによって形成される。これらのタンパク質はヘム基（ヘモグロビンのそれのように）を持っています、そしてそれは異なる酸化状態を持つことができます.
トランスポーターの最後のクラスはコエンザイムQとしても知られているユビキノンです。これらの分子は本来タンパク質ではありません。.
有酸素呼吸をする生物
ほとんどの生物は好気性呼吸をしています。それは真核生物（細胞によって真核を持ち、膜で区切られている）の典型です。すべての動物、植物、真菌が好気的に呼吸します.
動物および真菌は従属栄養生物であり、それは呼吸の代謝経路で使用されることになる「燃料」が食事で積極的に消費されなければならないことを意味します。植物とは対照的に、光合成経路によって自らの食物を生産する能力を持っています.
原核生物の中には、呼吸に酸素が必要なものもあります。特に、厳密な好気性細菌があります - すなわち、それらはシュードモナスのような酸素を含む環境でのみ成長します。.
他の属の細菌は、サルモネラ菌などの環境条件に応じて、それらの代謝を好気性から嫌気性に変化させる能力を有する。原核生物では、好気性または嫌気性であることはその分類にとって重要な特性です.
嫌気性呼吸との違い
有酸素呼吸とは逆のプロセスは嫌気性モダリティです。両者間の最も明白な違いは、最終電子受容体として酸素を使用することです。嫌気性呼吸は受容体として他の無機分子を用いる.
さらに、嫌気性呼吸において、反応の最終生成物は、酸化を続ける可能性を依然として有する分子である。例えば、乳酸は発酵中に筋肉に形成されます。対照的に、好気的呼吸の最終産物は二酸化炭素と水です。.
エネルギーの観点からも違いがあります。嫌気性経路では、わずか2分子のATP（解糖経路に対応する）が産生されるのに対し、好気性呼吸では最終生成物は一般に約38分子のATPであり、これは大きな違いである。.
参考文献
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