호기성 호흡, 혐기성 호흡 및 발효는 살아있는 세포가 식품 공급원에서 에너지를 생산하는 방법입니다. 모든 살아있는 유기체가 이러한 과정 중 하나 이상을 수행하지만 선택된 유기체 그룹 만이 광합성 햇빛에서 음식을 생산할 수 있습니다. 그러나 이러한 유기체에서도 음식은 광합성에 의해 생성 세포 호흡을 통해 세포 에너지로 전환됩니다.
발효 경로와 비교하여 호기성 호흡의 두드러진 특징은 산소의 전제 조건이며 포도당 분자 당 훨씬 더 높은 에너지 수율입니다.
당분 해
당분 해는 보편적 인 시작 경로입니다 포도당을 화학 에너지로 분해하기 위해 세포의 세포질에서 수행됩니다. 포도당의 각 분자에서 방출되는 에너지는 4 개의 포도당 분자 각각에 인산염을 부착하는 데 사용됩니다. 아데노신이 인산 (ADP)은 두 분자의 아데노신 삼인산 (ATP)과 NADH.
인산염 결합에 저장된 에너지는 다른 세포 반응에 사용되며 종종 세포의 에너지 "통화"로 간주됩니다. 그러나 해당 과정은 두 분자의 ATP로부터 에너지 입력을 필요로하기 때문에 해당 과정의 순 생산량은 포도당 분자 당 두 분자의 ATP에 불과합니다. 포도당 자체는 해당 과정에서 피루브산으로 분해됩니다.
호기성 호흡
호기성 호흡은 산소가있는 미토콘드리아에서 발생하며 그 과정을 수행 할 수있는 유기체에 대부분의 에너지를 생성합니다. 피루 베이트는 미토콘드리아로 이동하여 아세틸 CoA로 전환 된 다음 옥 살로 아세테이트와 결합되어 첫 번째 단계에서 구연산을 생성합니다. 구연산 회로.
후속 시리즈는 구연산을 다시 옥 살로 아세테이트로 변환하고 NADH 및 FADH라는 방법과 함께 에너지 운반 분자를 생성합니다.2.
크렙스 회로의 각 회전은 전자 수송 사슬을 통해 ATP 분자 1 개와 ATP 분자 17 개를 추가로 생성 할 수 있습니다. 해당 과정은 Krebs주기에서 사용하기 위해 두 분자의 피루 베이트를 생성하기 때문에, 총 수율은 호기성 호흡은 포도당 분자 당 36 ATP이며 해당 작용.
전자 수송 사슬 동안 전자에 대한 말단 수용체는 산소입니다.
발효
혼동하지 마십시오 혐기성 호흡, 발효는 세포의 세포질 내에 산소가없는 상태에서 일어나며 피루 베이트를 폐기물로 전환하여 해당 과정을 계속하는 데 필요한 에너지 운반 분자를 생성합니다. 발효 과정에서 생산되는 유일한 에너지는 해당 과정을 통해서이기 때문에 포도당 분자 당 총 생산량은 2 개의 ATP입니다.
에너지 생산은 호기성 호흡보다 훨씬 적지 만 발효를 통해 산소가없는 상태에서도 연료를 에너지로 전환 할 수 있습니다. 발효의 예로는 인간 및 기타 동물의 젖산 발효 및 에탄올 발효 효모에 의해. 폐기물은 유기체가 호기성 상태로 다시 들어가거나 유기체에서 제거 될 때 재활용됩니다.
혐기성 호흡
일부 원핵 생물에서 발견되는 혐기성 호흡은 전자 수송 사슬을 호기성 호흡이지만 산소를 말단 전자 수용체로 사용하는 대신 다른 요소는 익숙한. 이러한 대체 수용체에는 질산염, 황산염, 황, 이산화탄소 및 기타 분자가 포함됩니다.
이러한 과정은 토양 내 영양소 순환에 중요한 기여를 할뿐만 아니라 이러한 유기체가 다른 유기체가 거주 할 수없는 지역을 식민지화 할 수 있도록합니다.
광합성
다양한 세포 호흡 경로와 달리 광합성은 식물, 조류 및 일부 박테리아에서 신진 대사에 필요한 음식을 생산하는 데 사용됩니다. 식물에서 광합성은 엽록체라고하는 특수 구조에서 발생하는 반면 광합성 박테리아는 일반적으로 원형질막의 막 확장을 따라 광합성을 수행합니다.
광합성은 두 단계로 나눌 수 있습니다. 빛 의존적 반응 그리고 빛에 독립적 인 반응.
시 빛 의존적 반응, 빛 에너지는 물에서 제거 된 전자에 에너지를 공급하고 양성자 구배 그 결과 빛에 독립적 인 반응을 일으키는 고 에너지 분자를 생성합니다. 전자가 물 분자에서 제거됨에 따라 물 분자는 산소와 양성자로 분해됩니다.
양성자는 양성자 구배에 기여하지만 산소는 방출됩니다. 빛에 독립적 인 반응을하는 동안, 빛 반응 중에 생성 된 에너지는 다음과 같은 과정을 통해 이산화탄소로부터 당 분자를 생성하는 데 사용됩니다. 칼빈 사이클.
캘빈 사이클은 이산화탄소 6 분자 당 설탕 1 분자를 생산합니다. 광 의존 반응에 사용되는 물 분자와 결합하여 광합성의 일반 공식은 다음과 같습니다. 6 시간2O + 6 CO2 + 빛 → C6H12영형6 + 6O2.
