세포호흡

세포호흡
광합성이나 음식물을 섭취함으로써 만들어진 포도당이 가진 에너지를 ATP로 전환하는 과정은 호흡이다. 이러한 호흡에는 산소호흡, 무산소호흡, 발효가 있다.
이들 대사의 시작은 해당과정으로부터 시작한다. 이 해당과정은 간단하고 직접적인 반응인 기질 수준 인산화에 의하여 약간의 ATP를 생산한다.

1. 포도당을 이용하는 세가지 방법

(1) 산소호흡

해당과정의 산물들이 산화되고 전자와 양성자는 전자전달계로 보내진다. 전자 전달계를 통과한 전자는 궁극적으로 산소와 결합한다. 따라서 산소가 최종 전자 수용체가 된다.
해당과정의 산물 → (산화) → 전자와 양성자는 전자전달계로 보내짐
(최종 전자수용체→산소) ; (최종 산물 → CO₂H₂O)
전자의 자유에너지로 양성자 기울기 형성→화학삼투적 인산화

(2) 무산소호흡

대부분의 ATP는 화학삼투적 인산화에 의해 생성된다.
(최종 전자수용체→황산염, 질산염, 이산화탄소와 같은 무기이온)
(최종 산물 → 아질산염, 이산화질소, 황화수소, 메탄가스)

(3) 발효

해당과정을 거치면서 기질…(생략)

① 해당 과정 & TCA 회로

② 전자전달계

2. 해당과정

3. TCA회로(시트르산회로)

① 아세틸-CoA의 도입: 아세틸-CoA(C₂) + 옥살아세트산(C₄) 〓 시트르산(C6)+CoA

② 두 번의 탈카르복시화: 시트르산(C6) → 옥살아세트산(C₄) 〓 두분자의 CO₂방출

③ 시트르산 회로의 산화 : 4번의 산화 반응 → 조효소 NAD+ 와 FAD의 환원반응과 짝반응

④ 기질수준의 인산화 : GDP → GTP 〓` ADP → ATP

4. 전자전달계와 화학삼투에 의한 ATP 합성

(1) 전자전달계