세포 호흡의 대안

세포 내에서 화학적 (일반적으로 유기) 화합물을 사용하여 산화함으로써 포도당과 같은 유기 화합물에서 에너지를 생산하는 것을 "전자 수용체"라고합니다. 발효.

이것은 포도당과 산화되는 다른 화합물의 전자가 세포 외부에서 가져온 수용체, 일반적으로 산소로 전달되는 세포 호흡의 대안입니다. 이것은 세포 호흡의 대안입니다 (산소가 없으면 세포 호흡이 발생할 수 없음).

발효는 혐기성 (산소 부족) 조건에서 발생할 수 있지만 산소가 풍부한 경우에도 발생할 수 있습니다.

예를 들어, 효모는 충분한 산소를 사용할 수 있더라도 프로세스를 지원할 수있는 충분한 포도당이 있으면 세포 호흡보다 발효를 선호합니다.

에너지가 풍부한 설탕 (특히 포도당)이 세포에 들어가면 해당 과정이라는 과정에서 분해됩니다. 당분 해 세포 호흡과 발효를위한 필수 단계입니다.

그것은 발효 또는 발효로 이어질 수있는 설탕 분해를위한 일반적인 경로입니다. 세포 호흡.

당분 해는 고대의 생화학 적 과정으로 진화 역사 초기에 등장했습니다. 해당 과정의 핵심 반응은 광합성이 진화하기 훨씬 전에 미생물에 의해 "발명"되었으며, 대략 3.5가 나타났습니다. 10 억년 전이지만 바다와 대기를 눈에 띄는 양으로 채우려면 약 15 억년이 걸립니다. 산소.

따라서 복잡한 진핵 생물 (동물, 식물, 균류, 원생 생물 왕국을 포함하는 생물학적 영역)조차도 호흡없이, 산소없이 에너지를 생산할 수 있습니다. 곰팡이 왕국에 속하는 효모에서는 해당 과정의 화학 생성물이 발효되어 세포 에너지를 생산합니다.

해당 과정이 끝나면 포도당의 6 개 탄소 구조는 피루 베이트라고하는 3 개 탄소 화합물의 두 분자로 나뉩니다. 또한 NAD +라고하는 좀 더 "산화 된"화학 물질에서 나온 화학 물질 NADH도 생산됩니다.

효모에서 피루 베이트는 전자를 얻는 "환원"을 거친 다음 해당 과정에서 일찍 생성 된 NADH에서 전달되어 아세트 알데히드와 이산화탄소를 생성합니다.

그런 다음 아세트 알데히드는 발효의 궁극적 인 산물 인 에틸 알코올로 더 환원됩니다. 인간을 포함한 동물에서 피루 베이트는 산소 가용성이 낮을 때 발효 될 수 있습니다. 이것은 특히 근육 세포에서 사실입니다. 이런 일이 발생하면 소량의 알코올이 생성되지만 해당 과정에서 발생하는 대부분의 피루 베이트는 알코올이 아닌 유산.

젖산은 동물 세포를 떠나 심장에 에너지를 생성하는 데 사용될 수 있지만 근육 내에 축적되어 통증을 유발하고 운동 능력을 저하시킬 수 있습니다. 이것은 역도를 들어 올리고, 장시간 달리고, 전력 질주하고, 무거운 상자를 들어 올린 후 느끼는 "타는듯한"느낌입니다.

세포의 보편적 인 에너지 운반체는 다음과 같이 알려진 화학 물질입니다. ATP (아데노신 삼인산). 산소를 사용하는 경우 세포는 해당 과정에 이어 세포 호흡을 통해 ATP를 생성 할 수 있습니다. 즉, 포도당 당 1 분자는 세포 유형에 따라 36-38 분자의 ATP를 생성합니다.

이 36-38 분자의 ATP 중 해당 과정에서 2 개만 생성됩니다. 따라서 세포 호흡의 대안으로 발효를 사용하면 세포는 호흡을 사용하는 것보다 훨씬 적은 에너지를 생성합니다. 그러나 산소가 부족하거나 혐기성이있는 조건에서 발효는 유기체가 산소 없이는 호흡을 할 수 없기 때문에 유기체가 살아 있고 생존 할 수 있도록합니다.

인간은 특히 음식과 음료에있어서 우리 자신의 이익을 위해 발효 과정을 이용합니다. 빵 만들기, 맥주 및 와인 생산, 피클, 요구르트 및 콤 부차는 모두 발효 과정.