세포 호흡은 세포가 산소의 존재 하에서 포도당 (설탕)을 분해하여 ATP (아데노신 트리 포스페이트)의 형태로 에너지를 생성하는 과정이다. 네 가지 주요 단계를 가진 복잡한 프로세스입니다.
1. 당분 해 :
* 위치 : 세포질
* 입력 : 포도당
* 출력 : 2 피루 베이트 분자, 2 ATP 및 2 NADH (전자 캐리어)
* 메커니즘 : 포도당은 일련의 효소 반응을 통해 두 개의 피루 베이트 분자로 분해됩니다. 이 과정은 소량의 ATP (2 분자) 및 NADH를 생성하여 나중에 사용하기 위해 전자를 운반합니다.
2. 피루 베이트 산화 (전이 반응) :
* 위치 : 미토콘드리아 매트릭스
* 입력 : 2 피루 베이트 분자
* 출력 : 2 아세틸 COA, 2 CO2 및 2 NADH
* 메커니즘 : 피루 베이트는 아세틸 CoA로 전환되며, 이는 구연산 사이클의 주요 연료입니다. 이 공정은 CO2를 부산물로 방출하고 NADH를 생성합니다.
3. 구연산 사이클 (Krebs 사이클) :
* 위치 : 미토콘드리아 매트릭스
* 입력 : 2 아세틸 COA
* 출력 : 4 CO2, 6 NADH, 2 FADH2 (전자 캐리어) 및 2 ATP
* 메커니즘 : 아세틸 COA는 구연산 사이클에 들어가서 일련의 반응을 겪어 폐기물로서 CO2를 생성합니다. 이 사이클은 ATP 및 전자 캐리어 (NADH 및 FADH2)를 생성하며, 이는 전자 수송 체인에 필수적입니다.
4. 전자 운송 체인 :
* 위치 : 내부 미토콘드리아 막
* 입력 : NADH 및 FADH2
* 출력 : 물 (H2O) 및 약 32-34 ATP
* 메커니즘 : 전자 캐리어 (NADH 및 FADH2)는 전자 전자 수송 체인에 전자를 전달하는 일련의 단백질 복합체 인 내부 미토콘드리아 막에 내장된다. 전자가 사슬을 통과함에 따라, 그들은 에너지를 방출하며, 이는 막을 가로 질러 양성자 (H+)를 펌핑하여 양성자 구배를 만듭니다. 이 구배는 양성자 흐름을 사용하여 에너지를 생성하는 단백질 복합체 인 ATP 신타 제에 의한 ATP의 합성을 유도한다.
요약 :
* 세포 호흡은 일련의 생화학 적 반응을 통해 세포의 1 차 에너지 통화 인 ATP를 생성합니다.
* 당분 해는 세포질에서 발생하는 반면 나머지 과정은 미토콘드리아에서 발생합니다.
* 전자 캐리어 (NADH 및 FADH2)는 전자를 전달하고 ATP 생산을 유도하는 데 중요한 역할을합니다.
* 전자 수송 체인은 최종 단계이며, 대부분의 ATP는 산화 적 인산화를 통해 생성됩니다.
중요한 메모 :
* 세포 호흡은 호기성 과정이므로 산소가 필요합니다.
* 산소가 없으면 세포는 혐기성 호흡 (발효)으로 전환 할 수 있으며, 이는 ATP가 훨씬 적습니다.
* 세포 호흡은 호르몬 수치, 영양소 가용성 및 신체 활동을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을받는 고도로 조절 된 과정입니다.
