세포 호흡 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 세포 호흡 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 진핵세포에서 세포 호흡의 개요 세포 호흡 ( [UNK] [UNK] [UNK] [UNK], 영어 : cellular respiration ) 은 영양소로부터 아데노신 삼인산 ( ATP ) 으로 생화학적 에너지를 전환하고, 부산물을 방출하는 생명체의 세포에서 일어나는 일련의 대사 반응과 과정들이다. [ 1 ] 세포 호흡과 관련된 반응들은 소위 " 고에너지 " 의 약한 결합이 생성물에서 더 강한 결합으로 대체되기 때문에 큰 분자를 더 작은 분자로 분해하는 과정에서 에너지를 방출하는 이화작용이다. 세포 호흡은 세포가 세포 활동을 촉진하기 위해 화학 에너지를 방출하는 핵심적인 방법들 중 하나이다. 세포 호흡은 열에너지를 방출하는 발열 반응이며, 산화환원 반응으로 간주된다. 전체적인 반응은 일련의 생화학적 단게에서 일어나는데, 대부분은 산화환원 반응이다. 세포 호흡은 기술적으로 연소 반응이지만, 일련의 반응들로부터 에너지가 느리게 방출되기 때문에 살아있는 세포에서 일어나는 세포 호흡은 연소 반응과 완전하게 동일하지는 않다. 산소를 사용하는 산소 호흡 ( 또는 유기 호흡 ) 과 산소를 사용하지 않는 무산소 호흡
하는 것이 효율적이지 못하다. 포도당 1분자당 산소 호흡에 의해서는 명목상 38ATP가 생성되지만, 발효 과정에서는 단지 2ATP만 생성된다. 이것은 발효에 의해 생성된 분해 산물이 산화 과정을 통해 방출할 수 있는 화학 에너지를 여전히 포함하고 있기 때문이다. 예를 들어, 에탄올은 휘발유처럼 내연 기관에서 연소될 수 있다. 그러나, 해당과정에서 생성되는 ATP는 보다 빠르게 만들어진다. 원핵생물이 호기성 환경에서 혐기성 환경으로 옮겨질 때 빠른 성장을 계속 유지하려면, 해당과정의 비율을 증가시켜야 한다. 다세포 생물의 경우, 짧은 격렬한 활동 동안 근육 세포는 ATP 생성 속도가 느린 산소 호흡으로부터 ATP 생산을 보충하기 위해 발효를 사용한다. 같이 보기 [ 편집 ] 해당과정 피루브산의 산화 시트르산 회로 산화적 인산화 기질수준 인산화 각주 [ 편집 ] ↑ Bailey, Regina. " Cellular Respiration ". 2012년 5월 5일에 보존된 문서. ↑ 가 나 다 Rich, P. R. ( 2003 ). " The molecular machinery of Keilin's respiratory chain ". 《 Biochemical Society Transactions 》 31 ( Pt
되기 때문에 살아있는 세포에서 일어나는 세포 호흡은 연소 반응과 완전하게 동일하지는 않다. 산소를 사용하는 산소 호흡 ( 또는 유기 호흡 ) 과 산소를 사용하지 않는 무산소 호흡 ( 또는 무기 호흡 ) 으로 나눌 수 있다. 동물세포 및 식물세포가 세포 호흡에 일반적으로 사용하는 영양소로는 탄수화물, 아미노산, 지방산이 있으며, 가장 일반적인 산화제 ( 전자수용체 ) 는 산소 분자 ( O2 ) 이다. ATP에 저장된 화학 에너지는 세포막을 가로지르는 분자의 생합성, 이동이나 수송을 포함하여 에너지를 필요로 하는 과정을 추진하는데 사용될 수 있다. ATP의 세 번째 인산기는 쉽게 가수분해되어 세포가 사용하는 에너지를 전달할 수 있다. 목차 1 산소 호흡 1. 1 해당과정 1. 2 피루브산의 산화적 탈카복실화 1. 3 시트르산 회로 1. 4 산화적 인산화 2 ATP 생성의 효율 3 무산소 호흡 3. 1 발효 4 같이 보기 5 각주 6 외부 링크 산소 호흡 [ 편집 ] 산소 흐흡 ( 빨간색 화살표 ) 은 균류와 동물 모두에서 식물의 광합성 ( 녹색 화살표 ) 을 통해 이전에 만들어진 유기 화합물의 형태로 화학 에너지를 이용하는 주요 수단이다. 산소 호흡은 ATP를 생성하기
6 - 인산은 포스포프럭토키네이스 - 1에 의해 과당 1, 6 - 이중인산으로 인산화되며, 이 과정에서 ATP가 소모된다. 과당 1, 6 - 이중인산은 2분자의 삼탄당 인산으로 분해된 후에 여러 단계를 거쳐서 피루브산으로 전환된다. " 해당과정 ( glycolysis ) " 은 문자 그대로 당을 분해하는 과정이라는 의미로 포도당 ( 글루코스, glucose ) 의 옛 이름인 " 글리코스 ( glycose ) " 와 분해를 의미하는 " - lysis " 의 합성어이다. [ 3 ] 피루브산의 산화적 탈카복실화 [ 편집 ] 이 부분의 본문은 피루브산의 산화적 탈카복실화입니다. 피루브산은 피루브산 탈수소효소 복합체에 의해 아세틸 - CoA와 CO2로 산화된다. 피루브산 탈수소효소 복합체는 3가지 효소의 여러 소단위체들을 포함하고 있으며, 진핵세포의 미토콘드리아와 원핵세포의 세포질에 위치한다. 피루브산이 아세틸 - CoA로 전환되는 과정에서 1분자의 NADH와 1분자의 CO2가 생성된다. 시트르산 회로 [ 편집 ] 이 부분의 본문
NADH 5 산화적 인산화 시트르산 회로 2 기질수준 인산화 6 NADH 15 산화적 인산화 2 FADH2 3 산화적 인산화 총 생성량 30 또는 32 ATP 포도당이 이산화 탄소로 완전 산화되는 과정, 모든 환원된 조효소의 산화 세포 호흡에서 이론적으로는 포도당 1분자당 38ATP를 생성할 수 있지만, 실제로는 피루브산 ( 해당과정에서 생성됨 ), 인산과 ADP ( ATP 합성의 기질 ) 를 미토콘드리아 기질로 이동시키는데 드는 비용과 같은 손실 때문에 일반적으로 이론치만큼 ATP를 생성하지 못한다. 이들은 모두 H ( 양성자 ) 의 전기화학적 기울기에 의해 저장된 에너지를 이용하는 운반체를 사용하여 능동수송된다. 피루브산은 Km이 낮은 특이적인 운반체에 의해 미토콘드리아 기질로 운반되며, 피루브산 탈수소효소 복합체의 기질로 사용된다. 인산 운반체는 인산 ( H2PO4 -, Pi ) 과 OH - 의 역수송을 매개하거나, 미토콘드리아 내막을 가로질러 H ( 양성자 ) 와 인산의 동반수송을 매개한다. 인산을 미토콘드리아로 운반시키는 추진력은 양성자 구동력이다. ADP / AT
DH, 2FADH2가 생성된다. NADH와 2FADH2에서 방출된 전자는 전자전달계의 전자 운반체를 통해 차례로 전달되며 최종적으로 O2가 전자를 받아 H2O로 환원된다. 포도당 1분자가 산소 호흡에 사용되면 해당과정에서 기질수준 인산화로 2ATP, 시트르산 회로에서 기질수준 인산화로 2ATP, 1NADH당 2. 5ATP, 1FADH2당 1. 5ATP가 생성된다고 할 경우 산화적 인산화로 28ATP가 생성되므로 총 32 ATP가 합성된다. 이 부분의 본문은 해당과정입니다. 해당과정은 모든 생명체의 세포의 세포질에서 일어나는 대사 경로이다. 해당과정은 산소 ( O2 ) 의 존재 여부와 상관없이 일어날 수 있다. 사람의 경우, 호기성 조건에서는 피루브산을 생성하고, 혐기성 조건에서는 젖산을 생성한다. 호기성 조건에서 해당과정은 1분자의 포도당을 2분자의 피루브산으로 전환시키고, 이 과정에서 방출되는 에너지로 2분자의 ATP를 순생산한다. 포도당 1분자당 4ATP가 생성되지만, 에너지 투자기에 2ATP를 소비하므로 2ATP를 순생산하는 것이 된다
산 왕복통로에 의해 미토콘드리아의 NAD로 전달되는 경우에는 1NADH는 2. 5ATP를 생성한다. 따라서 포도당 1분자당 생성할 수 있는 ATP의 양은 다음과 같다. 기질수준 인산화 : 해당과정에서 2ATP 시트르산 회로에서 2 ATP ( GTP ) 산화적 인산화 해당과정에서 2NADH : 2 x 1. 5ATP = 3ATP ( 글리세롤 3 - 인산 왕복통로를 사용할 경우 ) 또는 2 x 2. 5ATP = 5ATP ( 말산 - 아스파르트산 왕복통로를 사용할 경우 ) 피루브산의 산화적 탈카복실화에서 2 NADH : 2 x 2. 5ATP = 5ATP 시트르산 회로에서 6NADH : 6 x 2. 5ATP = 15ATP 시트르산 회로에서 2FADH2 : 2 x 1. 5ATP = 3ATP 따라서 포도당 1분자당 생성할 수 있는 ATP의 양은 2 2 3 ( 또는 5 ) 5 15 3 = 30 ( 또는 32 ) ATP이다. 이러한 수치는 새로운 구조적인 세부 정보를 사용할 수 있게 되면 추가적인 조정을 필요로 할 수 있다. ATP 생성효소에 대한 3H당 1ATP의 값은 AT
ATP 합성에 사용되기 위해 전자전달계에서 사용될 수 있다. 포도당 1분자를 완전히 산화시키기 위해서는 2분자의 아세틸 - CoA가 시트르산 회로에 의해 대사되어야 한다. 시트르산 회로에서 H2O와 CO2가 부산물로 생성된다. 시트르산 회로는 여러 효소와 조효소들이 관여하는 8단계 과정이다. [ 4 ] 시트르산 회로에서 아세틸 - CoA ( 2탄소, CoA의 탄소는 제외 ) 는 옥살아세트산 ( 4탄소 ) 과 반응하여 시트르산 ( 6탄소 ) 을 생성하며, 다음 단계에서 아이소시트르산 ( 6탄소 ) 이라고 하는 더 반응성이 큰 형태로 재배열된다. 아이소시트르산은 alpha - 케토글루타르산 ( 5탄소 ), 석시닐 - CoA ( 4탄소, CoA의 탄소는 제외 ), 석신산 ( 4탄소 ), 푸마르산 ( 4탄소 ), 말산 ( 4탄소 ), 옥살아세트산 ( 4탄소 ) 으로 순차적으로 전환된다. 시트르산 회로가 1번 돌아갈 때 고에너지 화합물의 순생성량은 3NADH, 1FADH2, 1GTP이며, GTP는 이후에 ATP를
암반응 탄수화물 분해 세포 호흡 해당과정 피루브산 산화 시트르산 회로 산화적 인산화 전자전달계 ATP 생성효소 발효 젖산 발효 에탄올 발효 기질수준 인산화 글리코젠 분해 기타 오탄당 인산 경로 코리 회로 지방 beta 산화 ( 지방산 분해 ) 지방산 합성 원본 주소 " " 분류 : 세포 호흡물질대사식물생리학숨은 분류 : 영어 표기를 포함한 문서 둘러보기 메뉴 개인 도구 로그인하지 않음토론기여계정 만들기로그인 이름공간 문서토론 변수 보기 읽기편집역사 보기 더 보기 검색 둘러보기 대문사용자 모임요즘 화제최근 [UNK] 문서 보기임의 문서로도움말기부 도구 여기를 가리키는 문서가리키는 글의 최근 [UNK] 올리기특수 문서 목록고유 링크문서 정보위키데이터 항목이 문서 인용하기 다른 프로젝트 공용위키배움터 인쇄 / 내보내기 책 만들기PDF로 다운로드인쇄용 판 다른 언어 [UNK] [UNK] [UNK] [UNK] / [UNK] [UNK] / srpskiBasa [UNK] [UNK] 中 文 [UNK] - [UNK] - [UNK] [UNK] 語 링크 편집 이 문서는 2019년 6월 14일 ( 금 ) 09 : 04에 마지막으로 편집되었습니다. 모든 문서는 크리에이티브 커먼즈 저작자표시 - 동일조건변경허락 3. 0에 따라 사용할 수 있으며, 추가적인 조건이
( 빨간색 화살표 ) 은 균류와 동물 모두에서 식물의 광합성 ( 녹색 화살표 ) 을 통해 이전에 만들어진 유기 화합물의 형태로 화학 에너지를 이용하는 주요 수단이다. 산소 호흡은 ATP를 생성하기 위해 산소 ( O2 ) 를 필요로 한다. 탄수화물, 지방, 단백질은 반응물로 섭취되며, 해당과정에서 호흡 기질은 주로 피루브산으로 분해되며, 피루브산이 시트르산 회로에서 완전히 산화되기 위해서는 미토콘드리아 기질로 들어가야 한다. 호흡 기질이 완전히 분해되면 이산화 탄소와 물이 생성되며, 이 과정에서 방출되는 에너지의 일부는 기질수준 인산화나 산화적 인산화 과정을 통해 ATP를 생성하는데 사용된다. 단순화 시킨 반응식 : C6H12O6 ( 고체 ) 6 O2 ( 기체 ) 6 H2O ( 액체 ) → 6 CO2 ( 기체 ) 12 H2O ( 액체 ) 38 ATP 열 [UNK] = - 2880 kJ ( C6H12O6 1몰당 ) 음 ( - ) 의 [UNK] 값은 반응이 자발적으로 일어날 수 있음을 나타낸다. NADH와 FADH2가 가지고 있는 화학적 위치 에너지는 산소 ( O2 ) 를 최종 전자수용체로 하는 전자전달계를 통해 더 많은 ATP로 전환된다. 산소
세포 호흡(細胞呼吸, 영어: cellular respiration)은 영양소로부터 아데노신 삼인산(ATP)으로 생화학적 에너지를 전환하고, 부산물을 방출하는 생명체의 세포에서 일어나는 일련의 대사 반응과 과정들이다. 세포 호흡과 관련된 반응들은 소위 "고에너지"의 약한 결합이 생성물에서 더 강한 결합으로 대체되기 때문에 큰 분자를 더 작은 분자로 분해하는 과정에서 에너지를 방출하는 이화작용이다. 세포 호흡은 세포가 세포 활동을 촉진하기 위해 화학 에너지를 방출하는 핵심적인 방법들 중 하나이다. 세포 호흡은 열에너지를 방출하는 발열 반응이며, 산화환원 반응으로 간주된다. 전체적인 반응은 일련의 생화학적 단계에서 일어나는데, 대부분은 산화환원 반응이다. 세포 호흡은 기술적으로 연소 반응이지만, 일련의 반응들로부터 에너지가 느리게 방출되기 때문에 살아있는 세포에서 일어나는 세포 호흡은 연소 반응과 완전하게 동일하지는 않다. 산소를 사용하는 산소 호흡(또는 유기 호흡)과 산소를 사용하지 않는 무산소 호흡(또는 무기 호흡)으로 나눌 수 있다. 동물세포 및 식물세포가 세포 호흡에 일반적으로 사용하는 영양소로는 탄수화물, 아미노산, 지방산이 있으며, 가장 일반적인 산화제(전자수용체)는 산소 분자(O2)이다. ATP에 저장된 화학 에너지는 세포막을 가로지르는 분자의 생합성, 이동이나 수송을 포함하여 에너지를 필요로 하는 과정을 추진하는데 사용될 수 있다. ATP의 세 번째 인산기는 쉽게 가수분해되어 세포가 사용하는 에너지를 전달할 수 있다.