好気性プロセスと嫌気性プロセスの違いは何ですか

NS 主な違い 好気性プロセスと嫌気性プロセスの間は 好気性プロセスでは、分子状酸素は細胞内で発生しますが、嫌気性プロセスでは、分子状酸素は細胞内に存在しません。。さらに、好気性プロセスはATPの形でエネルギーを生成するのにより効率的ですが、嫌気性プロセスはエネルギーの生成においてより効率的ではありません。

好気性および嫌気性プロセスは、異なる種類の生物で発生する2種類の細胞呼吸です。

好気性プロセス、嫌気性プロセス、ATP、細胞呼吸、最終電子受容体、ブドウ糖、解糖

好気性プロセスとは

好気性呼吸は、ブドウ糖の完全な酸化による細胞のエネルギー通貨であるATPの生成に関与する細胞プロセスの一種です。ここで、二酸化炭素と水は、この反応の2種類の副産物です。重要なことに、好気性呼吸は、動植物を含む高等生物によって使用される細胞呼吸法の主な形態です。

図1：好気性プロセス

さらに、好気性呼吸の3つの主要なステップは、解糖、クレブス回路、および電子伝達系です。実際、解糖は、グルコースを2つのピルビン酸分子に分解し、2つのATP分子と2つのNADH分子を生成する好気性プロセスの最初のステップです。次に、このピルビン酸は酸化的脱炭酸を受けてアセチルCoAを形成し、これがクレブス回路に入り、ミトコンドリアマトリックスで発生します。ここで、クレブス回路は二酸化炭素中のアセチルCoAの完全な分解に関与し、2 GTP、6 NADH、および2FADHを生成します₂ 分子。最後に、NADHやFADHなどの細胞呼吸中に生成される分子の還元エネルギー₂ ミトコンドリアの内膜で発生する電子伝達系の酸化的リン酸化によってATPを生成するために使用されます。分子状酸素は最終的な電子受容体として機能し、水を生成します。より効率的には、好気性呼吸はグルコース分子あたり36個のATP分子を生成します。

嫌気性プロセスとは

嫌気性プロセスは、細胞内に分子状酸素がない場合に発生するもう1つのタイプの細胞呼吸です。重要なことに、このタイプの細胞呼吸は、細菌、酵母、寄生虫などの下等生物で発生します。また、嫌気性プロセスの最初のステップは解糖系であり、これは細胞質内で発生します。しかし、ピルビン酸分子の運命に基づいて、エタノール発酵と乳酸発酵の2種類の嫌気呼吸があります。ここで、酵母は主にエタノール発酵を行います。これには、ピルビン酸をアルデヒドに変換してからエタノールに変換することが含まれます。しかし、乳酸発酵は主にバクテリアで起こります。それはピルビン酸の乳酸への変換を含みます。しかし、NADの再生⁺ どちらのタイプの発酵でもATPは生成されません。したがって、ATPの完全な収量は2であり、解糖系で生成されます。

図2：細胞呼吸

発酵とは対照的に、別の種類の嫌気性プロセスは、いくつかの種類の細菌で発生します。そして、このタイプの嫌気呼吸も、解糖、クレブス回路、電子伝達系の3つのステップを経て進行します。ただし、電子伝達系の最終的な電子受容体は分子状酸素ではなく、硫酸塩や硝酸塩などのイオンや二酸化炭素などの無機化合物です。たとえば、メタン生成細菌は最終的な電子受容体として二酸化炭素を使用し、副産物としてメタンガスを生成します。

好気性プロセスと嫌気性プロセスの類似点

好気性プロセスと嫌気性プロセスの違い

意味

好気性プロセスは、酸素の存在下で発生する細胞呼吸プロセスを指し、嫌気性プロセスは、遊離酸素の非存在下で発生する細胞呼吸プロセスを指す。したがって、これが好気性プロセスと嫌気性プロセスの主な違いです。

生物の種類

また、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう1つの重要な違いは、好気性プロセスは主に高等生物で発生し、嫌気性プロセスは主に細菌、酵母、寄生虫などの下等生物で発生することです。

セルラーロケーション

意義

好気性プロセスの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あり、嫌気性プロセスの2つの主要なタイプはエタノール発酵と乳酸発酵です。

化学反応

さらに、好気性プロセスの化学反応はCです₆NS₁₂O₆ + 6O₂ →6CO₂ + 6H₂O + 36ATP、エタノール発酵の化学反応はC₆NS₁₂O₆ →2C₂NS₅OH + 2CO₂ + 2ATPと乳酸発酵の化学反応はCです₆NS₁₂O₆ →2C₃NS₆O₃ + 2ATP。

分子状酸素

重要なことに、好気性プロセスはセル内に分子状酸素を必要としますが、嫌気性プロセスは分子状酸素を必要としません。

基質の酸化

これらに加えて、好気性プロセスが基質の完全な酸化に関与しているのに対し、嫌気性プロセスは基質の不完全な酸化に関与しています。したがって、これは好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう1つの違いです。

NAD⁺ 再生

さらに、NAD⁺ 再生は、NADが好気性プロセスの電子伝達系で発生します⁺ 再生は、嫌気性プロセスのピルビン酸の部分的な酸化中に発生します。

NAD中のATP産生⁺ 再生

さらに、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう1つの違いは、NAD⁺ 好気性プロセスの再生はATPを生成し、NADは⁺ 嫌気性プロセスの再生はATPを生成しません。

生成されたATPの数

好気性プロセスはグルコース分子あたり36個のATP分子を生成しますが、嫌気性プロセスはグルコース分子あたり2個のATPのみを生成します。これは、好気性プロセスと嫌気性プロセスの違いでもあります。

水生産

また、水の生産は、好気性プロセスと嫌気性プロセスのもう1つの違いです。あれは;好気性プロセスは、グルコース分子ごとに6つの水分子を生成しますが、嫌気性プロセスは、電子伝達系で分子状酸素を使用しないため、水分子を生成しません。

結論

好気性プロセスは、細胞内に分子状酸素が存在する必要がある細胞プロセスの一種です。好気性呼吸は、放出されたエネルギーを使用してATPを生成するために、グルコース分子の結合を分解する好気性プロセスの主なタイプです。好気性呼吸中、グルコース分子あたり32個のATP分子が生成されます。比較すると、嫌気性プロセスは、分子状酸素の非存在下で発生する一種の細胞プロセスです。ブドウ糖の不完全な酸化により、ATP分子の生成が少なくなります。したがって、好気性プロセスと嫌気性プロセスの主な違いは、プロセスと効率のために分子状酸素を使用することです。

参照：

1.スコヴィル、ヘザー。「好気性プロセスと嫌気性プロセスの違いは何ですか？」 ThoughtCo、ThoughtCo、2019年1月2日、こちらから入手できます。

画像提供：

1. Boumphreyfrによる「好気性ミトコンドリアプロセス」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 3.0）2。OpenStax Collegeによる「2505好気性対嫌気性呼吸」– Anatomy&Physiology、ConnexionsWebサイト。 2013年6月19日。（CC BY 3.0）CommonsWikimedia経由