NS 主な違い 好気性発酵と嫌気性発酵の間は 好気性発酵はNADを再生します⁺ 電子伝達系でNADの再生⁺ 嫌気性呼吸では解糖に続きます。

発酵は、酸素の非存在下で発生する細胞呼吸のメカニズムを説明するために使用される用語です。ただし、好気性発酵では、電子伝達系の最終的な電子受容体は酸素です。それにより、より正確に呼ばれます 好気呼吸 好気性発酵ではなく。嫌気性発酵の2つのメカニズムは次のとおりです。 エタノール発酵と乳酸発酵.

対象となる主要分野

1.好気性発酵とは –定義、プロセス、役割 2.嫌気性発酵とは –定義、プロセス、タイプ、役割 3.好気性発酵と嫌気性発酵の類似点は何ですか –共通機能の概要 4.好気性発酵と嫌気性発酵の違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：好気性発酵、嫌気性発酵、ATP、グルコース、NAD⁺、 空気

好気性発酵とは

上記のように、好気性呼吸は好気性発酵のより正確で科学的な用語です。好気性呼吸とは、食物を完全に酸化することによるエネルギーの生成に関与する一連の化学反応を指します。二酸化炭素と水を副産物として放出します。好気性呼吸は主に高等動植物で発生します。これは、エネルギー生産のさまざまなプロセスの中で最も効率的なプロセスです。好気性呼吸の3つのステップは、解糖、クレブス回路、および電子伝達系です。

解糖

解糖は、細胞質で起こる好気性呼吸の最初のステップです。このプロセスは、ブドウ糖を2つのピルビン酸分子に分解します。ピルビン酸分子は酸化的脱炭酸を受けてアセチルCoAを形成します。 2ATPと2NADHがこのプロセスの収量です。

クレブス回路

クレブス回路はミトコンドリアマトリックス内で発生します。アセチルCoAの二酸化炭素への完全な分解はクレブス回路で起こり、出発化合物であるオキサロ酢酸を再生します。クレブス回路の間に、アセチルCoAからエネルギーを放出すると、2つのGTP、6つのNADH、および2つのFADHが生成されます。₂.

電子伝達系

酸化的リン酸化中のATPの生成は、NADHとFADH2の還元力を使用します。ミトコンドリアの内膜に発生します。下の図は、好気性呼吸の全体的な化学反応を示しています。

NS₆NS₁₂O₆ + 6O₂ →6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

図1：好気性呼吸–手順

嫌気性発酵とは

発酵とは、微生物による有機基質の、酸素の非存在下でのエタノールまたは乳酸への化学的分解を指します。通常、発泡性と熱を発します。発酵は、酵母、寄生虫、細菌などの微生物の細胞質の局所で起こります。発酵の2つのステップは、ピルビン酸の解糖と部分酸化です。ピルビン酸酸化の経路に基づいて、発酵は2つのタイプで構成されます。エタノール発酵と乳酸発酵。発酵の正味収量はわずか2ATPです。

図2：好気性および嫌気性発酵

エタノール発酵

エタノール発酵は主に酸素のない酵母で起こります。このプロセスでは、二酸化炭素を除去すると、ピルビン酸がアセトアルデヒドに脱炭酸されます。次に、NADHの水素原子を使用してアセトアルデヒドをエタノールに変換します。発泡は、二酸化炭素ガスが媒体に放出されるために発生します。エタノール発酵のバランスの取れた化学式は次のとおりです。

NS₆NS₁₂O₆ →2C₂NS₅OH + 2CO₂ + 2ATP

乳酸発酵

乳酸発酵は主にバクテリアで起こります。乳酸発酵中に、ピルビン酸は乳酸に変換されます。エタノール発酵と乳酸発酵の全体的な化学反応は次のとおりです。

NS₆NS₁₂O₆ →2C₃NS₆O₃ + 2ATP

好気性発酵と嫌気性発酵の類似点

好気性発酵と嫌気性発酵の違い

意味

好気性発酵： 食品を完全に酸化することによるエネルギーの生成に関与する一連の化学反応

嫌気性発酵： 酸素の存在下での微生物による有機基質のエタノールまたは乳酸への化学的分解

発生

好気性発酵： 細胞質とミトコンドリアの両方で発生します

嫌気性発酵： 細胞質で発生します

生物の種類

好気性発酵： 高等動植物で発生します

嫌気性発酵： 酵母、寄生虫、細菌で発生します

空気

好気性発酵： 電子伝達系の最終的な電子受容体として分子状酸素を使用します

嫌気性発酵： 酸素を使用しません

水

好気性発酵： グルコース分子ごとに6つの水分子を生成します

嫌気性発酵： 水を生成しません

基質の酸化

好気性発酵： ブドウ糖は完全に二酸化炭素と酸素に分解されます

嫌気性発酵： グルコースはエタノールと乳酸のいずれかに不完全に酸化されます

NAD⁺ 再生

好気性発酵： NAD⁺ 電子伝達系で再生が起こる

嫌気性発酵： NAD⁺ 再生はピルビン酸の部分酸化中に起こります

NAD中のATP産生⁺ 再生

好気性発酵： ATPはNAD中の収量です⁺ 再生

嫌気性発酵： ATPはNAD中の収量ではありません⁺ 再生

生成されたATPの数

好気性発酵： 36ATPを生成します

嫌気性発酵： 2つのATPを生成します

結論

好気性発酵と嫌気性発酵は、グルコースからのエネルギーの生成に関与する2種類の細胞呼吸です。好気性発酵は酸素を必要としますが、嫌気性発酵は酸素を必要としません。 NAD⁺ 再生は、嫌気呼吸におけるピルビン酸の部分酸化中に発生する一方で、好気性呼吸の電子伝達系で発生します。

リファレンス：

1.「発酵と嫌気呼吸」。カーンアカデミー、こちらから入手できます。

画像提供：

1. en.wikipediaのユーザーDaycd、Pdefer、Bdeshamによる「細胞呼吸フローチャート」– bdeshamがen：OmniGraffleを使用して作成。 Commons Wikimedia2を介してen：GraphicConverter（パブリックドメイン）で後処理されます。 Darekk2による「細胞呼吸」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 3.0）