생물의 세포가 유기 분자의 결합에서 에너지를 추출하는 수단은 연구중인 유기체의 유형에 따라 다릅니다.
원핵 생물 (박테리아 및 고세균 도메인)은 산소를 사용할 수 없기 때문에 혐기성 호흡으로 제한됩니다. 진핵 생물 (동물, 식물, 프로 티 시스 및 균류를 포함하는 도메인 Eukaryota)는 산소를 그들의 대사 과정을 통해 연료 분자 당 훨씬 더 많은 아데노신 삼인산 (ATP)을 얻을 수 있습니다. 체계.
그러나 모든 세포는 총체적으로 알려진 10 단계 일련의 반응을 사용합니다. 해당 작용. 원핵 생물에서 이것은 일반적으로 모든 세포의 소위 "에너지 통화"인 ATP를 얻는 유일한 수단입니다.
진핵 생물에서 이것은 두 개의 호기성 경로를 포함하는 세포 호흡의 첫 번째 단계입니다. 크렙스 사이클 그리고 전자 수송 사슬.
당분 해 반응
해당 과정의 결합 된 최종 생성물은 과정에 들어가는 포도당 분자 당 두 분자의 피루 베이트와 소위 고 에너지 전자 운반체 인 두 분자의 ATP와 두 개의 NADH입니다.
해당 과정의 완전한 순 반응은 다음과 같습니다.
씨6H12영형6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 P → 2 채널3(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 2H+
여기서 "그물"이라는 라벨이 중요합니다. 왜냐하면 실제로는 두 개의 ATP가 필요합니다. 해당 과정의 첫 번째 부분에서 두 번째 부분에 필요한 조건을 생성합니다. 여기에서 4 개의 ATP가 생성되어 전체 대차 대조표를 ATP 열에서 플러스 2로 가져옵니다.
당분 해 단계
해당 과정의 각 단계는 모든 세포 대사 반응의 관례적인 것처럼 특정 효소에 의해 촉매됩니다. 모든 반응은 효소의 영향을받을뿐만 아니라 관련된 각 효소는 해당 반응에 대해 특이 적입니다. 따라서 일대일 반응 효소 관계가 있습니다.
당분 해는 일반적으로 관련된 에너지 흐름을 나타내는 두 단계로 나뉩니다.
투자 단계 : 해당 과정의 처음 네 가지 반응은 포도당이 세포질에 들어간 후의 인산화를 포함합니다. 이 분자의 또 다른 6 탄당 (과당)으로의 재 배열; 이 분자를 다른 탄소에서 인산화하여 두 개의 인산기를 가진 화합물을 생성합니다. 이 분자가 한 쌍의 탄소가 3 개인 중간체로 분할되며, 각각 자체 인산염 기가 부착되어 있습니다.
보수 단계 : 프럭 토스 -1,6- 비스 포스페이트, 디 하이드 록시 아세톤 포스페이트 (DHAP)의 분할에서 생성 된 두 개의 인산염 함유 3 탄소 화합물 중 하나는 다음과 같습니다. 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트 (G3P)로 전환됩니다. 즉, 모든 포도당 분자가 들어올 때마다이 단계에 두 분자의 G3P가 존재합니다. 해당 작용.
다음으로, 이러한 분자는 인산화되고 다음 몇 단계에서 인산염이 벗겨지고 탄소 3 개 분자가 피루 베이트로 재 배열됨에 따라 ATP를 생성하는 데 사용됩니다. 그 과정에서 NAD에서 두 개의 NADH가 생성됩니다.+, 탄소 3 개 분자 당 1 개.
따라서 위의 순 반응이 만족되고 이제 "해당 분해가 끝나면 어떤 분자가 얻어지는가?"라는 질문에 자신있게 답할 수 있습니다.
당분 해 후
진핵 세포에 산소가있는 경우 피루 베이트는 다음과 같은 세포 기관으로 이동합니다. 미토콘드리아에 관한 모든 것 호기성 호흡. 피루 베이트는 탄소에서 분리되며, 이는 폐기물 이산화탄소 (CO2), 액 테틸 코엔자임 A로 남았습니다.
크렙스주기 : 미토콘드리아 매트릭스에서 아세틸 CoA는 4 개의 탄소 화합물 인 옥 살로 아세테이트와 결합하여 6 개의 탄소 분자 인 시트 레이트를 생성합니다. 이 분자는 두 개의 CO가 손실되면서 옥 살로 아세테이트로 다시 분해됩니다.2 1 개의 ATP, 3 개의 NADH 및 1 개의 FADH의 이득2 (다른 전자 운반체)
이것은 두 개의 아세틸 CoA가 크렙스 사이클 해당 과정에 들어가는 포도당 분자 당.
전자 수송 사슬 : 미토콘드리아 막에서 발생하는 이러한 반응에서 앞서 언급 한 전자 운반체의 수소 원자 (전자)는 "상류"포도 당당 약 32 ~ 34 개의 ATP 합성을 유도하는 데 사용되는 운반체 분자를 제거합니다. 분자.