모든 생명은 생명의 기능을 수행하기 위해 에너지가 필요합니다. 앉아서 책을 읽는 것도 에너지가 필요합니다. 성장, 소화, 이동: 모두 에너지 소비가 필요합니다. 마라톤을 달리려면 많은 에너지가 필요합니다. 그렇다면 그 모든 에너지는 어디에서 오는 것일까 요?
에너지 연료
삶의 기능을 수행하는 데 필요한 에너지는 설탕의 분해에서 비롯됩니다. 광합성은 태양 에너지를 사용하여 이산화탄소와 물을 결합하여 포도당 (당)을 형성하여 산소를 폐기물로 배출합니다. 식물은이 포도당을 설탕이나 전분으로 저장합니다. 동물, 균류, 박테리아, 그리고 때로는 다른 식물이 이러한 식물 자원을 먹고 전분이나 설탕을 분해하여 저장된 에너지를 방출합니다.
발효와 세포 호흡 비교
발효와 세포 호흡은 하나의 중요한 요소 인 산소에서 다릅니다. 세포 호흡은 음식에서 에너지를 방출하는 화학 반응에서 산소를 사용합니다. 발효는 혐기성 또는 산소가 고갈 된 환경에서 발생합니다. 발효는 산소를 사용하지 않기 때문에 설탕 분자가 완전히 분해되지 않아 에너지를 덜 방출합니다. 세포의 발효 과정은 약 2 개의 에너지 단위를 방출하는 반면 세포 호흡은 총 약 38 개의 에너지 단위를 방출합니다.
세포 호흡에서 나오는 에너지
세포 호흡에서 산소는 당과 결합하여 에너지를 방출합니다. 이 과정은 세포질에서 시작하여 미토콘드리아에서 완료됩니다. 세포질에서 하나의 당은 두 분자의 피루브산으로 분해되어 아데노신 삼인산 또는 ATP의 두 에너지 단위를 방출합니다. 두 개의 피루브산 분자는 미토콘드리아로 이동하여 각 분자가 아세틸 CoA라는 분자로 변환됩니다. 아세틸 CoA의 수소 원자는 산소가있을 때 제거되어 수소가 남아 있지 않을 때까지 매번 전자를 방출합니다. 이 시점에서 아세틸 CoA는 분해되어 이산화탄소와 물만 남습니다. 이 프로세스는 4 개의 ATP 에너지 단위를 방출합니다. 이제 전자는 전자 수송 사슬을 통과하여 궁극적으로 약 32 개의 ATP 단위를 방출합니다. 따라서 세포 호흡 과정은 각 포도당 분자에서 약 38 ATP 에너지 단위를 방출합니다.
발효 과정에서 나오는 에너지
세포에 세포 호흡을위한 산소가 충분하지 않으면 어떻게됩니까? "화상을 느끼다"라는 문구는이 혐기성 경로에서 비롯됩니다. 세포의 산소 수준이 세포 호흡에 너무 낮 으면 일반적으로 폐가 세포의 산소 요구량을 따라갈 수 없기 때문에 발효 세포 호흡이 발생합니다. 이 경우 당 분자는 세포의 세포질에서만 분해되어 약 2 개의 ATP 에너지 단위를 방출합니다. 분해 과정은 미토콘드리아에서 계속되지 않습니다. 포도당이 부분적으로 분해되면 약간의 에너지가 방출되어 세포가 계속 작동 할 수 있지만 불완전한 반응은 젖산을 생성하여 세포에 축적됩니다. 이 젖산 발효는 근육이 세포 호흡을위한 충분한 산소를받지 못할 때 타는듯한 느낌을줍니다.