개요
세포 호흡은 식품에서 생물학적 에너지를 음식에서 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)로 알려진 화학 분자로 변형시키기 위해 세포 내에서 발생하는 일련의 대사 사건이다. 신진 대사는 유기체의 세포를 살리기 위해 발생하는 일련의 화학적 사건이다. 이것들은 두 가지 유형으로 분류됩니다 :
- 이화성은 에너지를 얻기 위해 분자를 깨는 방법입니다.
- Anabolism은 세포에 필요한 모든 분자가 합성되는 과정입니다.
결과적으로, 세포 호흡은 큰 분자가 작은 분자로 분해되어 연료 세포 기능에 에너지를 제공하는 이화물 활성입니다.
세포 호흡이란 무엇입니까?
세포가 탄수화물을 에너지로 바꾸는 메커니즘을 세포 호흡으로 알려져 있습니다. 살아있는 세포는 연료와 전자 수용체가 에너지를 사용 가능한 형태로 변환하여 ATP 및 기타 종류의 에너지를 전력 세포 공정으로 전력으로 전환시키는 화학 공정을 구동해야합니다.
세포 호흡 유형
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호기성 호흡
진핵 생물은 미토콘드리아라고 불리는 소기관에서 세포 호흡을 겪습니다. 미토콘드리아는 탄수화물로 분해되어 ATP를 효과적으로 생산하도록 설계된 소기관입니다. 미토콘드리아는 때때로 충분한 양의 ATP를 만들 수있는 능력으로 인해“세포 강국”으로 묘사됩니다!
산소는 본질적으로 알려진 가장 강력한 전자 수용체이지만 호기성 호흡은 매우 효율적입니다. 산소는 전자를“사랑”합니다. 전자에 대한 애정은 미토콘드리아 전자 수송 체인을 통해 그들을 끌어냅니다.
세포 내에서 작고 막 결합 영역에서 세포 호흡을 위해 필요한 모든 반응물 분자를 수용하는 미토콘드리아의 독특한 구조는 또한 호기성 호흡의 높은 효율에 기여합니다.
대부분의 진핵 생물 세포는 또한 산소없이 젖산 발효와 같은 혐기성 호흡을 수행 할 수 있습니다. 그러나, 이러한 메커니즘은 세포의 수명 기능을 유지하기에 충분한 ATP를 생성하지 않으며, 세포는 결국 산소없이 기능을 멸망 시키거나 멈출 것이다.
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발효
'발효'라는 용어는 많은 균주의 박테리아와 고고 박테리아 및 특정 진핵 세포에 의해 산소가 없을 때 수행 된 많은 독특한 형태의 혐기성 호흡에 대해 만들어졌습니다.
.이러한 공정은 광범위한 전자 수용체를 사용하고 광범위한 부산물을 생성 할 수 있습니다. 발효는 다음을 포함하여 여러 형태를 취할 수 있습니다
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알코올 발효
이 발효는 효모 세포 및 다른 세포에 의해 수행되며 대사 산물로서 알코올 및 이산화탄소의 생산을 초래한다. 그렇기 때문에 양조장은 탄산입니다. 발효 중에 효모는 이산화탄소 가스를 생산하여 거품과 에틸 알코올을 생성합니다.
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젖산 발효
산소가없는 환경에서, 인간 근육 세포와 일부 미생물은 이러한 종류의 발효를 실행합니다. 인간은 젖산 발효를 사용하여 요구르트를 생산합니다. 무해한 미생물은 요구르트를 만들기 위해 우유로 배양됩니다. 이 박테리아는 젖산을 생성하여 요거트의 시그니처 샤프 소스 맛을주고 우유 단백질과 결합하여 밀도가 높고 크림 같은 질감을 형성합니다.
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프로피온산 발효
이 형태의 발효는 박테리아에 의해 수행되며 스위스 치즈 생산에 사용됩니다. 스위스 치즈의 독특한 쓴 맛은 프로피온산 때문입니다. 치즈 슬라이스의 구멍은 이러한 미생물에 의해 생성 된 가스 거품으로 인해 발생합니다.
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아세테 생성
아세트 생성은 부산물로서 아세트산을 생성하는 박테리아에 의해 수행되는 발효 과정이다. 아세트산은 식초에서 구별되는 요소로 가혹하고 신맛과 아로마를줍니다. 놀랍게도, 아세트산을 만드는 박테리아는 에틸 알코올에서 실행됩니다. 식초를 만들려면, 설탕 함유 혼합물을 먼저 효모로 발효시켜 알코올을 생성 한 다음 알코올을 아세트산으로 전환시키기 위해 박테리아로 발효해야합니다!
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메타 생성
메탄 생성은 고고 박테리아만이 달성 할 수있는 일종의 혐기성 대사입니다. 메탄 생성은 이산화탄소와 메탄을 생성하기 위해 탄수화물 연료 공급원의 파괴입니다.
숙주, 젖소 및 기타 동물의 위장 시스템의 일부 친근한 박테리아는 메탄을 생성합니다. 이 박테리아 중 일부는 세포 호흡으로 분해 될 수없는 식물 설탕 인 셀룰로오스를 소화 할 수 있습니다. 소와 다른 동물은 공생 미생물 덕분에 보통 불가능한 탄수화물로부터 약간의 에너지를 얻을 수 있습니다!
세포 호흡 방정식이란 무엇입니까?
호기성 호흡
호기성 세포 호흡 방정식 포도당 (c 6 를 나타냅니다 H 12 o 6 ) 산소와 결합 (O 2 ) 및 이산화탄소를 형성하는 ADP (Co 2 ), 물 (H 2 o) 및 ATP :
C6H12O6 (포도당)+ 6O <서브> 2 + 36 ADP (고갈 된 ATP) + 36 PI (인산염 그룹) → 6co 2 + 6H 2 O + 36 ATP
포도당의 탄소 분자는 완전히 분해되었을 때 6 개의 이산화탄소 분자로 방출됩니다.
주어진 세포 호흡 다이어그램을 참조하십시오 더 잘 이해하기 위해.
젖산 발효
젖산 발효 과정에서, 하나의 포도당 분자는 두 분자의 젖산으로 분할된다. 파손 된 포도당 분자에 보관 된 화학 에너지는 인산염 그룹과 ADP에 의해 형성된 결합으로 전달됩니다.
c 6 H 12 o 6 (포도당) + 2 ADP (고갈 ATP) + 2 PI (인산염 그룹) → 2 CH 3 Chohcooh (젖산) + 2 ATP
주어진 세포 호흡 다이어그램을 참조하십시오 더 명확성을 위해.
알코올 발효
알코올 발효는 젖산 발효와 비슷합니다. 알코올 발효에서 산소는 최종 전자 수용체가 아닙니다. 따라서, 산소보다는 세포는 형질 전환 된 형태의 피루 베이트를 통해 나머지 전자를 받아들입니다. 이것은 알코올 음료에 존재하는 에틸 알코올을 초래합니다. 브루어와 증류기는 효모 세포를 사용하여 알코올을 만들어 발효시 매우 능숙합니다.
c 6 H 12 o 6 (포도당) + 2 ADP (고갈 ATP) + 2 PI (인산염 그룹) → 2 C 2 h 5 오 (에틸 알코올) + 2 Co 2 + 2 ATP
주어진 세포 호흡 다이어그램을 참조하십시오 .
세포 호흡기의 단계
세포 호흡 과정에는 세 가지 단계가 포함됩니다.
1 단계 :당분 해
당분 해는 모든 유형의 세포 호흡에 의해 공유되는 주요 기능입니다. 이제 당화에서 어떻게됩니까?
당분 해의 과정에서 당 분자는 반으로 분할되어 ATP의 두 분자를 생성합니다.
세포 호흡 방정식 당분 해의 경우 다음과 같습니다.
c 6 H 12 o 6 (포도당) + 2 NAD + + 2 ADP + 2 PI → 2 CH 3 Cocoo- + 2 NADH + 2 ATP + 2 H 2 O + 2H +
당화라는 용어는 그리스 기원을 가지고 있습니다. ‘Glyco’는‘설탕’을 의미하고‘Lysis’는‘분할’을 의미합니다. 따라서 당분 해는 설탕 분자를 분할하는 과정입니다.
대부분의 경로에서, 당분 해의 과정은 포도당이 피루브산의 두 분자로 분해되는 것으로 시작한다. 이 두 분자의 피루브산은 다양한 형태의 부산물을 방출하기 위해 추가로 처리된다. 이들 부산물은 에틸 알코올 및 젖산을 포함한다.
2 단계 :감소
프로세스의 다음 단계는 감소입니다. 감소는 전자를 추가하여 분자를 '감소'하는 것을 의미합니다.
젖산 발효에서, NADH는 전자를 피루브산에 기여한다. 그것은 젖산과 NAD의 부산물을 초래합니다. NAD는 해당 과정에 중요하기 때문에이 단계는 세포에 중요해집니다.
알코올 발효에서 피루브 산은 보조 단계를 거칩니다. 이산화탄소 형태의 탄소 원자를 잃습니다. 이 과정에서, 중간 분자, 즉 아세트 알데히드가 형성된다. 아세트 알데히드는 에틸 알코올 및 NAD를 생성하기 위해 더욱 감소됩니다.
3 단계 :Krebs 사이클
호기성 호흡은 이러한 과정을 다음 단계로 업그레이드합니다. Krebs 사이클의 중간 제품을 사용하지 않습니다. 대신, 호기성 호흡은 산소를 전자의 궁극적 인 수용자로 사용합니다. 전자 수송 사슬은 전자 캐리어 (NADH)에 결합 된 양성자 및 전자를 가공한다.
미토콘드리아 막 내부에서 작동하는 전자 수송 체인은 전자로부터의 에너지를 사용하여 양성자를 미토콘드리아 막의 한쪽으로 유도한다. 이로 인해 전자 력이 발생합니다. 이 힘은 ATP 신타 제 인산물 (단백질 복합체)에 의해 ATP를 생성하기 위해 사용됩니다.
세포 호흡의 부산물
세포 호흡의 부산물은 다음과 같습니다.
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ATP
화학 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)는 모든 세포 호흡의 주요 생성물입니다. ATP의 기능은 다음과 같습니다.
- 이 분자는 호흡 중에 생성 된 에너지를 축적합니다.
- 셀이 셀의 다른 섹션에 배포 할 수 있습니다.
- 다양한 생물학적 구성 요소는 ATP를 에너지 원으로 사용합니다.
- ATP는 또한 캐리어, 일반적으로 세포막을 가로 질러 화학 물질을 운반하는 단백질에 의해 자주 사용됩니다.
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이산화탄소
이산화탄소는 생물학적 호흡의 유비쿼터스 부산물입니다. 이산화탄소는 일반적으로 제거 해야하는 폐기물로 간주됩니다. 이산화탄소는 수용액에서 산성 이온을 생성합니다. 이것은 세포의 pH를 크게 감소시켜 결국 정상적인 세포 활성을 중단시킬 수있다. 세포는 이것을 피하기 위해 지속적으로 이산화탄소를 배출해야합니다.
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다른 부산물
모든 종류의 세포 호흡이 정기적으로 ATP와 이산화탄소를 생성하는 반면, 다른 호흡 형태는 다른 분자에 의존하여 과정에 필요한 전자의 궁극적 인 수용자가됩니다.
자주 묻는 질문
1. 세포 호흡의 주요 에너지 원은 무엇입니까?
A :세포 호흡의 주요 원천은 분자 포도당입니다. 그것 없이는 Krebs주기에 사용하기위한 피루 베이트가 없기 때문에 전체 과정이 시작되지 않을 것입니다.
2. 미토콘드리아에서 당분 해가 발생합니까?
A :미토콘드리아 당분 해는 전적으로 당분 해의 지불 단계를 다루며, 여기서 3- 탄소 당이 피루 베이트로 변환되어 에너지를 방출하고 ATP 및 NADH의 형태로 등가물을 감소시킨다.
.3. ATP의 기능은 무엇입니까?
A :ATP의 기능에는 이온 수송, 기질 인산화, 신경 임펄스 전달, 근육 수축 및 화학적 합성이 포함됩니다. 이러한 모든 프로세스에는 에너지 생산을 위해서는 ATP가 필요합니다. 이러한 프로세스와 다른 프로세스는 ATP에 대한 상당한 수요를 생성합니다.
요약
세포 호흡이란 무엇입니까 ? 그것은 연료 산화에 의해 감소 된 코엔자임을 다시 산화시키는 산소 의존성 및 전자 수송 사슬-의존적 활성을 지칭한다. 그것은 미토콘드리아 ROS 생성 및 해독, 산화 인산화, 막 전기 화학적 구배 형성 및 열 생성과 관련이있다. 연료 산화가 지속적으로 증가 함에도 불구하고 많은 양의 환원 생합성 생합성을 달성하는 세포는 그것을 감소시킵니다.
