호기성 호흡 특성, 단계 및 유기체



그 호기성 호흡 또는 호기성이란 전자의 최종 수용체가 산소 인 일련의 산화 반응을 통해 유기 분자 (주로 포도당)에서 에너지를 얻는 것과 관련된 생물학적 과정입니다.

이 과정은 대다수의 유기체, 특히 진핵 생물에 존재합니다. 모든 동물, 식물 및 균류는 호기성으로 호흡합니다. 또한, 일부 박테리아는 또한 호기성 대사를 나타낸다.

일반적으로 글루코오스 분자로부터 에너지를 얻는 과정은 해당 과정 (호기성 및 혐기성 경로 모두에서이 과정이 일반적이다), 크렙스주기 및 전자 전달 사슬.

에어로빅 호흡의 개념은 혐기성 호흡에 반대합니다. 후자에서, 최종 전자 수용체는 산소 이외의 다른 무기 물질이다. 일부 원핵 생물의 전형이다..

색인

  • 1 산소 란 무엇인가??
  • 2 호흡의 특성
  • 3 단계 (단계)
    • 3.1 포도당 분해
    • 3.2 크렙스주기
    • 3.3 크렙스주기 요약
    • 3.4 전자 수송 사슬
    • 3.5 수송 분자의 종류
  • 4 호기 호흡을하는 유기체
  • 5 혐기성 호흡과의 차이점
  • 6 참고 문헌

산소 란 무엇인가??

호기성 호흡 과정을 논의하기 전에 산소 분자의 특정 양상을 알아야합니다.

그것은 주기율표에서 문자 O와 원자 번호 8로 표시되는 화학 원소입니다. 온도와 압력의 표준 조건 하에서 산소는 쌍으로 결합하여 이중 산소 분자를 생성하는 경향이 있습니다.

두 개의 원자에 의해 형성되는이 기체는 산소이고 색깔, 냄새 또는 맛이 없으며 식 O2. 대기권에서, 그것은 중요한 요소이며 지구상에서 대부분의 생명체를 유지할 필요가 있습니다.

산소의 기체 성 특성으로 인해 분자는 세포막을 자유롭게 통과 할 수 있습니다. 세포막은 세포를 세포 외 환경과 분리하는 외막과 세포 외 구획의 막을 통과 할 수 있습니다. 이들 중 미토콘드리아.

호흡의 특성

세포는 우리가 먹는 분자를 일종의 호흡기 "연료"로 사용합니다..

세포 호흡은 ATP 분자의 형태로 에너지를 생성하는 과정으로 분해 될 분자가 산화되어 전자의 최종 수용체는 대부분의 경우 무기 분자.

호흡 과정을 수행하는 데 필수적인 기능은 전자 전달 체인의 존재입니다. 호기성 호흡에서 전자의 최종 수용체는 산소 분자입니다.

정상적인 조건에서 이러한 "연료"는 탄수화물 또는 탄수화물 및 지방 또는 지질입니다. 몸은 음식이 부족하여 불안정한 상태에 빠지기 때문에 정력적인 요구를 충족시키기 위해 단백질을 사용합니다.

단어 호흡은 일상 생활의 어휘 중 일부입니다. 우리의 폐에 공기를 흡입하는 행동에, 호흡과 흡입의 연속적인 사이클에서 우리는 호흡이라고합니다.

그러나 생물 과학의 공식적인 맥락에서이 행동은 환기라는 용어로 지정됩니다. 따라서, 호흡이라는 용어는 세포 수준에서 일어나는 과정을 지칭하기 위해 사용됩니다.

프로세스 (단계)

호기성 호흡의 단계는 유기 분자에서 에너지를 추출하는 데 필요한 단계를 포함합니다.이 경우 호흡기 연료 인 포도당 분자의 경우를 산소 수용체에 도달 할 때까지 설명합니다.

이 복잡한 대사 경로는 해당 과정, 크렙스 (Krebs)주기 및 전자 전달 (electron transport)

포도당 분해

포도당 단량체의 분해를위한 첫 번째 단계는 해당 분해 (glycolysis)라고도하며, 해당 과정 (glycolysis)이라고도합니다. 이 단계는 산소가 직접 필요하지 않으며 사실상 모든 생명체에 존재합니다.

이 대사 경로의 목표는 글루코스를 2 개의 피루브산 분자로 절단하여 2 개의 순 에너지 분자 (ATP)를 얻고 2 분자의 NAD를 환원시키는 것이다+.

산소가 존재할 때, 그 경로는 크렙스 (Krebs) 사이클과 전자 수송 체인으로 이어질 수 있습니다. 산소가없는 경우 분자는 발효 경로를 따릅니다. 즉, 해당 과정은 호기성 및 혐기성 호흡의 일반적인 대사 경로이다.

Krebs주기 이전에 피루브산의 산화 적 탈 카르 복 실화가 일어나야한다. 이 단계는 pyruvate dehydrogenase 라 불리는 매우 중요한 효소 복합체를 매개로하여 상기 반응을 수행합니다.

따라서, 피루 베이트는 나중에 코엔자임 A에 의해 포착 된 아세틸 라디칼이되어,이를 크레벡 (Krebs) 주기로 운반하는 역할을한다..

크렙스주기

구연산 사이클 또는 트리 카르 복실 산 사이클로도 알려진 크렙스 사이클은 아세틸 코엔자임 A에 저장된 화학 에너지를 서서히 방출하려는 특정 효소에 의해 촉매 된 일련의 생화학 반응으로 구성됩니다.

그것은 pyruvate 분자를 완전히 산화시키고 미토콘드리아의 기질에서 일어나는 통로입니다.

이주기는 전자 형태의 위치 에너지를 받아들이는 원소, 특히 NAD 분자로 전위 에너지를 전달하는 일련의 산화 및 환원 반응을 기반으로합니다.+.

크렙스주기 요약

피루브산의 각 분자는 이산화탄소와 아세틸 그룹으로 알려진 2 탄소 분자로 분해됩니다. 코엔자임 A와의 결합 (상기에서 언급)에 의해 아세틸 코엔자임 A 복합체가 형성된다.

피루브산의 두 탄소는 사이클에 들어가고, 옥살로 아세테이트와 축합하여 6 탄소의 시트르산 분자를 형성합니다. 따라서, 산화 단계 반응이 일어난다. 시트르산은 이론적으로 2 몰의 이산화탄소, 3 몰의 NADH, 1 개의 FADH2 및 1 몰의 GTP.

2 가지 분자의 피루 베이트가 해당 과정에서 형성되기 때문에 포도당 분자는 2 회의 크레벡주기를 필요로합니다.

전자 운송 체인

전자 전달 사슬은 산화 및 환원 반응을 수행 할 수있는 단백질의 서열로 구성된다.

상기 단백질 복합체에 의한 전자의 통과는 화학적으로 ATP의 생성에 후속 적으로 사용되는 에너지의 점진적인 방출로 전환된다. 사슬의 마지막 반응은 돌이킬 수없는 유형이라는 점에 유의해야합니다.

subcellular 구획을 가지고 진핵 생물에서, 수송 사슬의 요소는 mitochondria의 막에 고정되어 있습니다. 그러한 구획이없는 원핵 세포에서, 사슬의 원소는 세포의 원형질막에 위치한다.

이 사슬의 반응은 최종 수용체 : 산소, 물을 생성하는 반응에 도달 할 때까지 수송 자에 의한 수소의 치환에 의해 얻어지는 에너지에 의해 ATP의 형성을 유도한다.

수송 분자의 종류

체인은 3 개의 컨베이어 변형으로 구성됩니다. 첫번째 종류는 flavin의 존재에 의해 특징 인 flavoproteins이다. 이러한 유형의 컨베이어는 환원과 산화의 두 가지 유형의 반응을 수행 할 수 있습니다..

두 번째 유형은 사이토 크롬에 의해 형성됩니다. 이 단백질들은 헤모글로빈 (hemoglobin)과 같은 헴 (heme) 그룹을 가지고 있으며, 이는 서로 다른 산화 상태를 가질 수 있습니다.

운반자의 마지막 클래스는 유비 퀴논 (coenzyme Q)이라고도 불리는 유비 퀴논 (유비 퀴논)입니다.이 분자는 본질적으로 단백질이 아닙니다..

호기성 호흡기가있는 생물

대부분의 생물체는 호기성 유형의 호흡을합니다. 그것은 진핵 생물 (전형적으로 세포에 진핵을 가지고 있고 막으로 구분 된 존재)의 전형입니다. 모든 동물, 식물 및 곰팡이가 호기성으로 호흡합니다..

동물과 곰팡이는 종속 영양 생물이며 호흡의 대사 경로에 사용되는 "연료"가식이 요법에서 적극적으로 소비되어야 함을 의미합니다. 광합성 경로를 통해 자신의 음식을 생산할 수있는 식물과는 대조적으로.

원핵 생물의 일부 속은 또한 호흡을 위해 산소가 필요합니다. 구체적으로 엄격한 호기성 박테리아가 있습니다. 즉, 슈도모나스 (pseudomonas)와 같은 산소가있는 환경에서만 자랍니다..

다른 속균은 살모넬라와 같은 환경 조건에 따라 호기성에서 혐기성으로 신진 대사를 변화시키는 능력이 있습니다. 원핵 생물에서 호기성 또는 혐기성은 분류의 중요한 특징이다.

무산소 호흡과의 차이점

호기성 호흡의 반대 과정은 혐기성 양상입니다. 이 둘의 가장 분명한 차이점은 산소를 최종 전자 억 셉터로 사용한다는 것입니다. 혐기성 호흡은 수용체로서 다른 무기 분자를 사용합니다..

또한, 혐기성 호흡에서 반응의 최종 생성물은 여전히 ​​산화를 지속 할 수있는 잠재력을 가진 분자입니다. 예를 들어, 발효 중에 근육에 형성된 젖산. 대조적으로 호기성 호흡의 최종 생성물은 이산화탄소와 물입니다.

또한 에너지 관점과 차이가 있습니다. 혐기성 경로에서는 ATP (glycolytic pathway에 상응하는)가 2 분자 만 생성되는 반면, 호기성 호흡에서는 최종 생성물이 일반적으로 약 38 분자의 ATP 인 반면,.

참고 문헌

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