呼吸と燃焼の違いは何ですか

NS 主な違い 呼吸と燃焼の間はそれです 呼吸はブドウ糖を分解してエネルギーを放出するのに対し、燃焼は燃料と酸化剤の間の化学反応です。 さらに、呼吸は細胞内で発生する生化学的プロセスであり、燃焼は非細胞性の化学的プロセスです。

呼吸と燃焼は、化合物の化学結合に蓄積されたエネルギーを放出する2つのプロセスです。呼吸中、化学結合が順次破壊されると、ATPに蓄えられたエネルギーがゆっくりと放出されます。ただし、燃焼中、すべての化学結合が破壊されると、すぐに熱の形でエネルギーが放出されます。

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呼吸とは

呼吸または細胞呼吸は、細胞内で発生する一連の化学反応であり、生化学的エネルギーをATPに変換します。技術的には一種の燃焼反応ですが、セル内で発生し、一連の反応を通じてゆっくりとエネルギーを放出します。さらに、呼吸に使用される栄養素には、砂糖、アミノ酸、および脂肪酸が含まれます。一方、呼吸の主な形態は好気性呼吸であり、最終的な電子受容体として酸素を使用します。基本的に、解糖は好気性呼吸中に栄養素をピルビン酸に分解し、ピルビン酸はミトコンドリアに入り、二酸化炭素と水に完全に酸化されます。さらに、化学反応によって放出されたエネルギーは、NADHおよびFADH2の基質レベルのリン酸化を介してATPに蓄積されます。

図1：好気性呼吸

さらに、酸素がない場合、呼吸は発酵の形で起こります。ここで、解糖系で生成されたピルビン酸は、乳酸発酵とエタノール発酵として知られる2つのプロセスで廃棄物に変換されます。さらに、嫌気呼吸は、最終的な電子受容体が硫酸塩や硝酸塩などの無機受容体である微生物の呼吸のタイプです。

燃焼とは

燃焼または燃焼は、燃料と酸化剤の間で発生する高温の発熱レドックス反応です。通常、酸化剤は大気中の酸素であり、ガス状の副産物の混合物は煙と呼ばれます。ここで、熱と光は反応のエネルギーが放出される形です。一般に、木材や石炭などの固体燃料の燃焼は、吸熱熱分解によって進行し、ガス燃料を生成して燃焼します。さらに、これらのガス燃料の燃焼は、より多くのガス燃料を生成するための熱を提供します。

図2：メタンの燃焼

空気中の有機燃料の燃焼は常に発熱反応です。これは、酸素の二重結合の結合強度と比較した場合、燃焼生成物（二酸化炭素と水）の結合強度が高いためです。さらに、完全燃焼は、燃焼反応の最後に燃料がゼロになるタイプの燃焼です。対照的に、不完全燃焼では、一酸化炭素、水素、さらには灰の形の炭素などの未燃生成物が残る可能性があります。

呼吸と燃焼の類似点

呼吸と燃焼の違い

意味

呼吸とは、生物の細胞が酸素とグルコースを組み合わせてエネルギーを獲得し、二酸化炭素、水、ATPを放出する生化学的プロセスを指し、燃焼とは、燃料と酸化剤の間で発生する化学反応を指し、熱と光の形。

自然または開始

呼吸は自然なプロセスですが、燃焼は熱を加えることによって開始する必要があります。

連続

さらに、呼吸は連続的なプロセスですが、燃焼は不連続なプロセスです。

プロセスの種類

呼吸は細胞内で発生する生化学的プロセスの一種であり、燃焼は非細胞性の化学プロセスです。

酵素

呼吸は酵素的プロセスであり、燃焼は非酵素的プロセスです。

結合破壊の速度

呼吸中は化学結合が1つずつゆっくりと分解し、燃焼中は化学結合が一気に急速に分解します。

中間体の形成

ステップ

呼吸は複数のステップからなるプロセスですが、燃焼は単一のステップからなるプロセスです。

エネルギー放出の速度

呼吸はゆっくりとエネルギーを放出し、燃焼はエネルギーを素早く放出します。

エネルギー解放の形態

呼吸中に放出されるエネルギーはATP分子に蓄えられ、少量のエネルギーは熱の形で放出されます。対照的に、エネルギーは燃焼中に熱と光の形で放出されます。

温度条件

呼吸は生理学的温度で起こり、燃焼は高温で起こります。

空気

酸素は呼吸の末端電子受容体として機能し、燃焼はその過程で酸素を直接使用します。

副産物

二酸化炭素と水は呼吸の副産物であり、二酸化炭素、二酸化硫黄、一酸化窒素、酸素などは燃焼の副産物です。

結論

呼吸は、酵素の助けを借りて細胞内で発生する生化学的プロセスです。また、主にブドウ糖の結合を分解することにより、ATPの形でエネルギーを生成します。しかし、それは中間体の形成を経て進行する遅いプロセスです。一方、燃焼は化学的である非細胞プロセスです。聞いてください、燃焼の化学反応を開始するために熱を与える必要があります。一般的に、それは急速な酸化の一種であり、熱と光の形でエネルギーを素早く放出します。したがって、呼吸と燃焼の主な違いは、結合の切断の種類です。

参照：

1.「細胞呼吸–定義、方程式、およびステップ」。生物学辞書、2019年6月14日、ここで入手可能2。ヘルメンスティン、アン・マリー。「燃焼：定義と方程式。」 ThoughtCo、ThoughtCo、2019年7月3日、こちらから入手できます。

画像提供：

1. RegisFreyによる「CellRespiration」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 3.0）2。「メタンの燃焼反応」JyntoRobert A. RohdeJacek FHJynto –メタン-3D-space-filling.svg酸素分子VdW.pngカーボン-コモンズウィキメディア経由の二酸化物-3D-vdW.svg水分子3D.svg（CC BY-SA 3.0）