細胞呼吸における酵素の役割

細胞呼吸 細胞がブドウ糖(砂糖)を二酸化炭素と水に変換するプロセスです。 その過程で、分子の形のエネルギーは アデノシン三リン酸、またはATPがリリースされます。 この反応を促進するには酸素が必要であるため、細胞呼吸も一種の 有機分子(ブドウ糖)が酸化または燃焼し、エネルギーを放出する「燃焼」反応 処理する。

細胞は、生命に必要なすべての機能を実行するためにATPエネルギーを必要とします。 しかし、どのくらいのATPが必要ですか? 私たち自身の細胞が細胞呼吸によってATPを絶えず置き換えなかった場合、私たちは1日でほぼ全体重をATPで使い果たしてしまいます。

細胞呼吸は3つのステップで起こります: 解糖, クエン酸回路 および酸化的リン酸化。

酵素

酵素 は、プロセスで変更されることなく、化学反応の速度を触媒または影響するタンパク質です。 特定の酵素が各細胞反応を触媒します。

呼吸反応中の酵素の主な役割は、ある分子から別の分子への電子の移動を支援することです。 これらの移動は「レドックス」反応と呼ばれ、ある分子からの電子の損失(酸化)は、別の物質への電子の追加(還元)と一致する必要があります。

解糖

呼吸反応のこの最初のステップは、 細胞質、またはセルの流体。 解糖は、それぞれが特定の酵素によって触媒される9つの別々の化学反応で構成されています。

解糖系の主要なプレーヤーは、酵素デヒドロゲナーゼとNAD +と呼ばれる補酵素(非タンパク質ヘルパー)です。 デヒドロゲナーゼは、グルコースから2つの電子を取り除き、それらをNAD +に転送することによってグルコースを酸化します。 その過程で、ブドウ糖はピルビン酸の2つの分子に「分割」され、反応を継続します。

クエン酸回路

呼吸反応の第2段階は、細胞小器官と呼ばれる細胞小器官の内部で起こります。 ミトコンドリア、ATP生成におけるそれらの役割のために、セルの「パワーファクトリー」と呼ばれます。

クエン酸回路が始まる直前に、ピルビン酸はアセチル補酵素AまたはアセチルCoAと呼ばれる高エネルギー物質に変換されることによって反応のために「手入れ」されます。

ミトコンドリアにある特定の酵素は、クエン酸を構成する多くの反応を促進します 化学結合を再配置し、より多くのレドックスに参加することによるサイクル(クレブス回路としても知られています) 反応。

このステップが完了すると、電子伝達分子はクエン酸回路を離れ、3番目のステップを開始します。

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酸化的リン酸化

呼吸反応の最終段階は、 電子伝達系は、セルのエネルギーペイオフが発生する場所です。 このステップの間、酸素はミトコンドリアの膜を横切る一連の電子の動きを駆動します。 この電子の移動は、酵素ATPシンターゼが38分子のATPを生成する能力を強化します。

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