당신이 먹는 이유는 궁극적으로 ATP (아데노신 삼인산) 세포가 스스로 힘을 발휘할 수있는 수단을 갖도록합니다. 그리고 우연히도, 당신이 숨을 쉬는 이유는 산소가 세포의 전구체로부터 최대한의 세포 에너지를 얻기 위해 필요하기 때문입니다. 포도당 그 음식에있는 분자.
인간 세포가 ATP를 생성하는 데 사용하는 과정을 세포 호흡이라고합니다. 그 결과 포도당 분자 당 36 ~ 38 개의 ATP가 생성됩니다. 그것은 세포질에서 시작하여 진핵 세포의 "발전소"인 미토콘드리아로 이동하는 일련의 단계로 구성됩니다. 두 가지 ATP 생성 과정은 해당 과정 (혐기성 부분)에 이어 호기성 호흡 (산소 필요 부분)으로 볼 수 있습니다.
ATP 란?
화학적으로 ATP는 뉴클레오타이드. 뉴클레오타이드는 또한 DNA의 구성 요소입니다. 모든 뉴클레오타이드는 5 탄소 당 부분, 질소 염기 및 1 ~ 3 개의 인산염 그룹으로 구성됩니다. 염기는 아데닌 (A), 시토신 (C), 구아닌 (G), 티민 (T) 또는 우라실 (U) 일 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 ATP의 염기는 아데닌이며 세 개의 인산염 그룹을 포함합니다.
ATP가 "구축"될 때 바로 전조는 ADP (아데노신 디 포스페이트), 그 자체가 AMP (아데노신 모노 포스페이트). 둘 사이의 유일한 차이점은 ADP에서 인산염-인산염 "사슬"에 부착 된 세 번째 인산염 그룹입니다. 담당하는 효소를 ATP 합성 효소라고합니다.
ATP가 셀에 의해 "사용"된 경우 ATP 대 ADP 반응 이름은 다음과 같습니다. 가수 분해, 물은 두 말단 인산염 그룹 사이의 결합을 끊는 데 사용됩니다. 뉴클레오티드 친척으로부터 ATP를 재구성하는 간단한 방정식은 ADP + P입니다.나는또는 AMP + 2P나는. 여기서 P나는 무기 (즉, 탄소를 포함하는 분자에 부착되지 않음) 인산염입니다.
진핵 생물의 세포 에너지: 세포 호흡
세포 호흡은 단세포 원핵 생물에 대한 자연의 다세포, 더 크고 복잡한 해답 인 진핵 생물에서만 발생합니다. 인간은 전자에 속하고 박테리아는 후자에 속합니다. 이 과정은 4 단계로 진행됩니다.
당분 해
해당 과정을 시작하기 위해 원형질막을 통해 세포로 확산 된 포도당 분자는 탄소 원자 중 하나에 인산염이 부착되어 있습니다. 그런 다음 두 번째 인산기가 다른 탄소 원자에 부착되는 지점에서 과당 분자로 재 배열됩니다. 생성 된 이중 인산화 된 6 개 탄소 분자는 2 개의 3 개 탄소 분자로 분할됩니다. 이 단계의 비용은 2 개의 ATP입니다.
해당 과정의 두 번째 부분은 3 개의 탄소 분자가 일련의 단계로 재 배열되면서 진행됩니다. 피루 베이트, 그 동안 두 개의 인산염이 추가되고 네 개 모두 제거되고 ADP에 추가되어 ATP. 이 단계는 4 개의 ATP를 생성합니다.해당 과정의 순수 율을 2 개의 ATP로 만든다.
크렙스 사이클
미토콘드리아의 가교 반응은 하나의 탄소와 두 개의 산소를 제거하여 아세테이트를 생성함으로써 피루 베이트 분자가 작용할 준비가되게합니다. 코엔자임 A 아세틸 CoA를 형성합니다.
2- 탄소 아세틸 CoA는 4- 탄소 분자 인 옥 살로 아세테이트에 추가되어 반응을 진행합니다. 생성 된 6 개의 탄소 분자는 결국 옥 살로 아세테이트로 환원됩니다 (따라서 제목에서 "순환"; 반응물도 제품입니다). 이 과정에서 2 개의 ATP와 10 개의 분자가 전자 운반체 (8 개의 NADH와 2 개의 FADH2)가 생성됩니다.
전자 수송 사슬
세포 호흡의 마지막 단계와 두 번째 호기성 단계에서 다양한 고 에너지 전자 운반체가 사용됩니다. 그들의 전자는 미토콘드리아 막에 박힌 효소에 의해 제거되고 에너지는 ADP에 인산염 그룹을 추가하여 ATP를 형성하는 데 사용됩니다. 인산화. 산소는 결국 최종 전자 수용체입니다.
결과는 32 ~ 34 ATP입니다. 즉, 해당 과정과 Krebs주기에서 각각 2 개의 ATP를 추가하면 세포 호흡은 포도당 분자 당 36 ~ 38 ATP를 생성합니다.