中 好気呼吸、細胞に取り込まれた酸素はブドウ糖と結合して、次の形でエネルギーを生成します アデノシン三リン酸（ATP）、そしてセルは二酸化炭素と水を排出します。 これは、ブドウ糖が酸化され、酸素が還元される酸化反応です。 このプロセスはすべての人にとって重要です 真核生物、核や他の細胞小器官を含み、人間などの複雑な生物を形成する大きな細胞です。 ほとんどの呼吸 原核生物、特定の細菌などは嫌気性です。 これには、酸素なしでエネルギーを生成する酸化/還元反応が含まれます。
定義された酸化と還元
酸化と還元 化学反応で電子が交換される方法を指す言葉です。 化学者が最初に酸化/還元反応について説明したとき、彼らは「酸化」という用語を、他の化学物質が酸素に結合した反応のみを指すために使用しました。 彼らは、化学物質を純粋な形に戻す反応、たとえばマグネシウムから酸素を取り除き、マグネシウムだけを残す反応を還元反応と呼びました。 しかし、科学者が根底にあるメカニズムについてより多くを発見するにつれて、 酸化では、元素は1つまたは複数の電子を酸素に失い、還元では、元素は増加していました。 電子。
細胞呼吸の重要性
で生成されたATP 細胞呼吸 は、直接または間接的に、セル内のすべての反応に電力を供給する化学燃料です。 呼吸は、人体のすべての細胞だけでなく、ほぼすべての真核生物の細胞で起こります。 私たちの細胞がこの反応に依存しているという事実は、人間が酸素を吸い込み、二酸化炭素を吐き出す理由です。
還元または酸化
細胞呼吸のプロセスには、2つの主要なステップが含まれます。 科学者が解糖と呼ぶ最初のステップでは、ブドウ糖が分解されます。 第二に、好気性呼吸はブドウ糖の残りをさらに分解します。 好気性呼吸の間、酸素は還元され、水素に電子を提供して水を形成します。 細胞呼吸の全過程がブドウ糖を酸化します。 これにより、細胞呼吸で放出されるエネルギーの大部分が生成されます。
発酵のプロセス
発酵 また、酸化と還元を伴い、ATPを生成しますが、効率は低下します。 酵母などの一部の単純な生物は、酸素がない状態でこのプロセスを使用します。 人間でさえ、酸素を奪われた筋肉細胞の細胞呼吸の一種のバックアップとして発酵を使用します。 発酵中、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド+水素（NADH）と呼ばれる化学物質が酸化され、ピルビン酸と呼ばれる化学物質が還元されます。 このプロセスでは、グルコース分子ごとに2つのATP分子しか生成されませんが、細胞呼吸では、単一のグルコース分子から36のATP分子が生成されます。