解糖：グルコースを酸化してピルビン酸を形成する

Ch。9細胞呼吸

概要

細胞呼吸には3つの段階があります：

1。 解糖

*は細胞質で起こります

*はグルコース（6個の炭素）が3個の炭素を持つピルビン酸（ピルビン酸）の2分子に部分的に酸化されます

2。 Krebscycle（別名クエン酸サイクル）

·ミトコンドリアマトリックス

·グルコース

iの酸化を完了します。 ピルビン酸塩をCO2

3に分解する。 電子輸送鎖と酸化的リン酸化

·還元酵素キャリア分子（NADHとFADH2）からの通電電子を受け入れるthemitochondria

·の内膜で発生します。

·電子の動きを使用してATP inoxidativeリン酸化を作成します。 ATPの約90％を生産します。

o解糖とクレブスサイクルの間に電子が収穫された。

O酸素は、電子輸送鎖における一連の反応を介して電子を連続的に低エネルギー状態にする

異化経路で、6炭素グルコース分子が3炭素糖に分割され、ピルビン酸の二つの分子を生成するastepワイズ代謝プロセスによって酸化され、再配置される。

·解糖における各反応は、細胞質内の独自の特異的酵素によって触媒される

*グルコースからピルビン酸への酸化においてCO2は放出されない。

·O2の有無にかかわらず発生する可能性があります

解糖の反応は2段階で発生します：

1。 エネルギー投資段階：グルコースを2つに分割する5段階のプロセス。 このプロセスATPを消費します。

ステップ1：グルコースが細胞に入り、炭素＃6がリン酸化される（リン酸結合する）。 この反応はATPを使用する。

ステップ2：イソメラーゼと呼ばれる酵素は、グルコース6-リン酸の構造をその異性体フルクトース6-リン酸に変化させる反応を触媒する。

ステップ3：フルクトース6-リン酸の炭素＃1はリン酸化される。 ATPを使用します。

ステップ4：フルクトース1,6二リン酸は、酵素制御反応で二つの同一の三炭素糖に切断されます。 これは、グリコリシスを与える反応ですその名前。

ステップ5：2つの糖を他の糖に変換することを可能にする酵素制御反応。

2. エネルギー相：2つの中間体3炭素分子が酸化され、ATPとNADHが生成される。

• 基質レベルのリン酸化による2ATPの純利得（中間基質からADPへのPO4の直接移動によるATPの生産。 反応は酵素によって制御される)

· 2 NADの分子はformNADHに還元される。 NADHの高エネルギー電子のエネルギーは、酸化的リン酸化（食物分子からアフィナル電子受容体、この場合はO2への電子のexergonic移動からのAtp生成）においてATPを作るために使用される。

ステップ1：2つの酵素触媒反応、一方はNADto NADHを還元し、他方は2つの糖をリン酸化する。 2つのNADHの分子はeverymoleculeのブドウ糖から作り出されます。

ステップ2:ATPは基質レベルで生成されますリン酸化。 PO4はリン酸化された糖からADPに転移した。 各glucosemoleculeから2つのATPの分子を作り出します。 これは、エネルギー投資段階で使用される2つのATPに代わるものです。

ステップ3：次の反応の準備をする。 リン酸塩を炭素＃3から炭素＃2に移動させる。

ステップ4：酵素が水を除去する。 これは隣酸塩toCarbon#2を握る結束を弱く、不安定にさせます。

ステップ5:2つのATP分子はsubstratelevelのリン酸化によって作り出されます。

要約式:

C6H12O6+2NAD+2ATP—>2C3H4O3+2H2O+2NADH+2H++2ATP

グルコースはエクセルゴン反応でピルビン酸の2分子に酸化される。 エネルギーの大部分は、NADHの高エネルギー電子およびATPのリン酸結合に保存される。

KrebsCycle（クレブスサイクル）

Krebscycleは有機分子の酸化を完了する。 それはピルビン酸塩のthe2の分子で貯えられるエネルギーを解放します。 ピルビン酸塩は、酸素の存在下でのみ完全に酸化される。

1. Krebsサイクルに入る前に、アセチルCo-A

·ピルビン酸分子は、ミトコンドリア内のキャリアタンパク質によってミトコンドリア内に細胞質から移動される。 Mitochondrionの中で、ピルビン酸塩は多数の酵素を使用する反作用のアセチルCo-Aに変えられます。

o CO2はピルビン酸のカルボキシル基から除去され、3炭素から2炭素化合物に変化する。 CO2が放出されます。

o2炭素分子が酸化されて酢酸塩を形成する。 NADはプロセスでNADHに還元され、2つのNADH分子が生成される。

oビタミンAから形成される化合物である補酵素Aは酢酸に結合し、ピルビン酸よりもはるかに反応性の高いアセチルCo-Aを形成する。

2. クレブス-サイクル

Krebscycleの毎ターン：

·2炭素はアセチルコ-Aのアセチル部分に入る。

·2つの異なる炭素が酸化されてCO2として残る

·3NADHと1つのFADH2が生成される

·1ATP分子は基質レベルのリン酸化によって生成される

·オキサロ酢酸

すべてのグルコース分子について、解糖中に分割される：

·2アセチル断片が生成される

·2クレブスサイクルのターンは、グルコースを完全に酸化するために完

Krebscycleのステップ:各ステップは酵素仲介されます

1. アセチルCo-Aは分解し、2-炭素酢酸はオキサロ酢酸の4-炭素分子に結合し、クエン酸を形成する。

2. クエン酸は異性体、isocitric酸に変えられます。

3. 2つのことが起こります：

A.イソシトリン酸はCO2を失い、5つの炭素分子

b.5つの炭素化合物が酸化され、NADが還元されます

4. 複数の酵素によって触媒される：

a.CO2は5炭素分子から除去される

b. 残りの4つの炭素分子は酸化され、NADは還元される

5。 基質レベルのリン酸化が起こる。 ATPが1つ作られています。

6. 分子が酸化されるとfadは還元されてFADH2

7を形成する。 次の反応を可能にするために水を加える

8。 分子が酸化され、NADが還元されてNADHが形成され、オキサロ酢酸が再生されて再び活性化が開始される。

2 Krebsサイクルのターンは、グルコース分子ごとに以下の形態を生成する:

6個のCO2分子

2個のATP分子は、基質レベルのリン酸化によって生成されます

6個のNADH分子

2個のFADH2分子

電子輸送鎖

ETCは、内膜に埋め込まれた電子キャリア分子でできています。 各キャリアは、その前のものよりも電気陰性度が高いので、電子は最終的な電子受容体である酸素に到達するまで鎖を引き下げる。

·ETC中のキャリアのほとんどは、補因子に結合したタンパク質である。 それは電子を受け入れ、寄付する要因です。

ETCにおける反応の順序:

NADHは酸化され、flavoproteinは減ります。 高エネルギー電子はFMNからfmnへと移動する。

フラボ蛋白質は鉄sulfurprotein(FeS)に電子を渡すと同時に酸化されます)

FeSは鎖の唯一の非蛋白質の混合物、uniquinone（Q）にelectronstoを渡すと同時に酸化されます)

Qは電子を連続したシトクロム分子に渡す

鎖の最後のキャリアであるシトクロムa3は、分子酸素、O2に電子を渡す

O2が減ると同時に、形作ります 水だ 2つのNADH分子ごとに、1つのO2が還元され、2つのH2O分子が作られる。

注:等のDOESNOTはATPを直接作ります。 ミトコンドリアの内膜にプロトン勾配を発生させる。 これはADPをリン酸化するのに使用されている化学潜在的なエネルギーを貯えますthatcan。

Chemiosmosis:膜を渡るプロトン勾配を作成するendergonic ATPの生産に電子輸送の鎖の下のexergonicelectronの流れのプロセスの結合。 プロトン勾配は、プロトンが膜を横切って拡散するにつれてATP合成を駆動する。

·リン酸化とプロトン勾配の間のリンクをEmpathasizes

·酸化的リン酸化（細胞呼吸中）を可能にし、光リン酸化（光合成中）を可能にする

*酵素atpシンターゼの助けを借りてのみATPを作ることができる

プロセスのレビュー

エネルギー流れ順序:

Glucose -> NADH ->ETC -> proton gradient -> ATP

発酵

細胞が酸素なしで産生することを可能にする。

1. 解糖は好気性呼吸とまったく同じように起こりますが、嫌気呼吸ではピルビン酸が減少し、NADが生成されます。 これは、細胞が好気性呼吸に必要なNADの供給を停止させることを防止する。

2. ピルビン酸塩はそれから発酵を経ます。 発酵には2つのタイプがあります。

A.アルコール発酵:植物、酵母、細菌で発生します。 ピルビン酸はエタノールに変換される。

1. ピルバテロシスCO2と2炭素化合物アセトアルデヒドに変換されます。

2. NADHisは酸化し、アセトアルデヒドidはエタノールに減りました

B.乳酸発酵:動物細胞で発生します。 ピルビン酸は乳酸に変換される。 酸素が乏しいときチーズおよびヨーグルトをそしてhumanmuscle細胞で作るのに使用される。

1. 酸化されるNADHisおよびピルビン酸塩は乳酸に変えられます