あなたが食べる理由は、最終的にと呼ばれる分子を作成するためです ATP (アデノシン三リン酸）あなたの細胞が彼ら自身、したがってあなたに力を与える手段を持っているように。 そして偶然ではありませんが、あなたが呼吸する理由は、前駆体から最大量の細胞エネルギーを得るために酸素が必要であるということです グルコース その食品中の分子。
人間の細胞がATPを生成するために使用するプロセスは、細胞呼吸と呼ばれます。 その結果、グルコース1分子あたり36〜38のATPが生成されます。 それは、細胞の細胞質から始まり、真核細胞の「発電所」であるミトコンドリアに移動する一連の段階で構成されています。 2つのATP生成プロセスは、解糖（嫌気性部分）とそれに続く好気性呼吸（酸素を必要とする部分）と見なすことができます。
ATPとは何ですか？
化学的には、ATPは ヌクレオチド. ヌクレオチドはDNAの構成要素でもあります。 すべてのヌクレオチドは、5炭素の糖部分、窒素塩基、および1〜3個のリン酸基で構成されています。 塩基は、アデニン（A）、シトシン（C）、グアニン（G）、チミン（T）、またはウラシル（U）のいずれかです。 その名前からわかるように、ATPの塩基はアデニンであり、3つのリン酸基が含まれています。
ATPが「構築」されると、その直接の前駆体は ADP（アデノシン二リン酸）、それ自体は AMP（アデノシン一リン酸）. 2つの違いは、ADPのリン酸-リン酸「鎖」に結合した3番目のリン酸基だけです。 責任のある酵素はATP合成酵素と呼ばれます。
ATPが細胞によって「使われる」とき、ATPからADPへの反応名は 加水分解、 水は2つの末端リン酸基間の結合を切断するために使用されるためです。 そのヌクレオチドの親類からATPを再形成するための簡単な方程式はADP + Pです私、またはAMP + 2 P私. ここでP私 無機（つまり、炭素を含む分子に結合していない）リン酸塩です。
真核生物の細胞エネルギー：細胞呼吸
細胞呼吸は真核生物でのみ発生します。真核生物は、単細胞の原核生物に対する自然界の多細胞で、より大きく、より複雑な答えです。 人間は前者の中にあり、バクテリアは後者に住んでいます。 プロセスは4つの段階で展開されます。 解糖、これは原核生物でも発生し、酸素を必要としません。 インクルード ブリッジ反応; 好気性呼吸の2つの反応セット、 クレブス回路 そしてその 電子伝達系.
解糖
解糖を開始するために、原形質膜を越えて細胞内に拡散したグルコース分子は、その炭素原子の1つに結合したリン酸塩を持っています。 次に、フルクトース分子に再配列され、その時点で2番目のリン酸基が別の炭素原子に結合します。 得られた二重リン酸化6炭素分子は、2つの3炭素分子に分割されます。 このフェーズには2つのATPが必要です。
解糖の2番目の部分は、3つの炭素分子が一連のステップで再配置されて進行します。 ピルビン酸、その間に、2つのリン酸塩が追加され、次に4つすべてが削除され、ADPに追加されて形成されます ATP。 このフェーズでは、4つのATPが生成されます。解糖の正味収量を2ATPにします。
クレブス回路
ミトコンドリアでのブリッジ反応により、ピルビン酸分子の炭素の1つと2つの酸素が除去されて酢酸塩が生成され、ピルビン酸分子が作用できるようになります。 補酵素A アセチルCoAを形成します。
2炭素のアセチルCoAは、反応を進行させるために4炭素の分子であるオキサロ酢酸に添加されます。 得られた6炭素分子は、最終的にオキサロ酢酸に還元されます（したがって、タイトルの「サイクル」。 反応物も生成物です）。 その過程で、2つのATPと10の分子として知られています 電子キャリア （8つのNADHと2つのFADH2）が生成されます。
電子伝達系
細胞呼吸の最終段階と第2の好気性段階では、さまざまな高エネルギー電子キャリアが使用されます。 それらの電子はミトコンドリア膜に埋め込まれた酵素によって剥ぎ取られ、それらのエネルギーは ATPを形成するためにADPへのリン酸基の付加を促進するために使用されます。これは酸化と呼ばれるプロセスです。 リン酸化。 酸素は、最終的には最終的な電子受容体です。
結果は32から34ATPです。つまり、解糖系とクレブス回路からそれぞれ2つのATPを追加すると、 細胞呼吸は、グルコース分子あたり36〜38のATPを生成します。