好気呼吸 解糖系 クエン酸回路 水素伝達系.

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1 好気呼吸 解糖系 クエン酸回路 水素伝達系

2 解糖系ー１ グルコース 1分子 → ピルビン酸（３炭素化合物） 2分子 まで分解 細胞質ゾル中で起こる
グルコース　1分子　→　　　　　　　　　　　　　　　ピルビン酸（３炭素化合物）　2分子　まで分解 細胞質ゾル中で起こる ATP 4 分子　つくられ　　ホスホグリセリンキナーゼ1.3ビスホスホグリセリン酸→３ホスホグリセリン酸 　　 　　　（２分子）　　　　　（２分子）　　　　　　　　　　　　　ADP →　ATP　　　　　　　　　　　　　　　ピルビン酸キナーゼ　　　　　　　　ホスホエノールピルビン酸　→　ピルビン酸 　初期段階で２分子消費される

3 解糖系ー２ ATPの消費　①　　　ヘキソキナーゼ　　　　　　　　　　　　　グルコース　→　グルコース６リン酸　　　　　　　　　　ATP → ADP　　　　　　　　　　　　　　②6ホスホフルクトキナーゼ 　　 フルクトース６リン酸→フルクトース1.6ビスリン酸 水素元素　生じる反応　　　　　　　　　　　　　　　グリセルアルデヒド-３-リン酸デヒドロゲナーゼ電子伝達体　　 NAD 　　ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド酸化型　　電子４個と水素イオン２個　 　　　　　　　　　　2H+ + 4e- + 2NAD+ →　2NADH　　

4 解糖系におけるATP合成 基質段階のリン酸化

5 アセチルCoA ピルビン酸　補酵素Aと反応　　　　　　　　　　　　　二酸化炭素と中間体アセチルCoA　生じる　　　　　ピルビン酸デヒドロゲナーゼ　触媒　　　　　　　＊　ミトコンドリア　マトリックス内 クエン酸回路　アセチルCoAのアセチル基を酸化　　　　　　　　　　　　　NADH FADHを生成

6 クエン酸回路 ピルビン酸が脱水素酵素、脱炭酸酵素により様々な化合物に変換される
アセチルCo-A のアセチル基 →　２分子のCO2に酸化　遊離エネルギーをATP産生に利用

7 クエン酸回路の諸反応 ８酵素が有機化学反応触媒 1. アセチル基 4炭素化合物オキサロ酢酸と結合 → 6炭素化合物 クエン酸生成
1.　アセチル基　　4炭素化合物オキサロ酢酸と結合　　→　6炭素化合物　　クエン酸生成 2.3.　クエン酸→イソクエン酸（炭素6）に異化され 4.　イソクエン酸　→　オキソグルタル酸に酸化　　　　　　　　CO2放出　NAD+→NADHに還元 5.　オキソグルタル酸　→スクシニルCoAに酸化　　　　　　　　 CO2放出　NAD+→NADHに還元 6.7.8　スクシニルCoA→オキサロ酢酸に酸化（再生）　　　　回路形成

8 クエン酸回路の酵素 酵素と低分子化合物　　水溶性 マトリックス内に存在

9 解糖系とクエン酸回路の収支 CO2 NADH FADH グルコース→ピルビン酸 0 2 0
グルコース→ピルビン酸　 ピルビン酸２分子→アセチルCoA２分子 アセチルCoA２分子→CO2 ４分子 　　　　合計　　　　　　　　　　　　 　 NADH、FADH　　電子対を内膜の受容体分子に伝達 電子を失うと　酸化型　NAD+、FAD+　生じる

10 電子伝達 ミトコンドリア内：酸素以外の最終電子受容体ない FADH、NADH 酸化できない
酸素が存在すると　　NADHは２個の電子を電子伝達系に放出、酸素原子１つを還元→水１分子生成　　　　　　NADH → NAD+ + H e 　　　　　　　　　　2e H /2O2 → H2O

11 電子伝達体 NADH脱水素酵素：電子をNADHからユビキノンに運ぶ　NADH → NAD H e- 内膜上のタンパク質に結合した補欠分子族群　　フラビン、ヘム、鉄-硫黄クラスター タンパク質に結合しない補酵素Ｑ　ユビキノン シトクロム　ヘム補欠分子族（ヘモグロビンの仲間）　　　　中央にある鉄　電子伝達体　　酸化・還元　　　　　　Fe 3+ 酸化型 e Fe2+還元型

12 電子伝達 水素イオン輸送 電子伝達複合体 ３種 内膜を通り抜けて 水素イオン輸送の場
電子伝達　水素イオン輸送 電子伝達複合体　３種　　　　　　　内膜を通り抜けて　水素イオン輸送の場 酸素の還元を水素イオン輸送と共役させている　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸素の還元　シトクロムＣの酸化　共役

13 プロトン濃度勾配の形成 電子伝達　　→　　内膜を通して　　　　　内部から外部にH+をくみ出す 電気化学勾配に蓄えられた自由エネルギー

14 ATP合成機構 電気化学的プロトン濃度勾配 自由エネルギー
電気化学的プロトン濃度勾配　自由エネルギー Ｈ+輸送ATP合成酵素　　　　　　　　　プロトンポンプATPアーゼ　膜貫通酵素　多サブユニット構造　　２個の主要成分（Ｆ0、Ｆ1） Ｆ0によるプロトン輸送 Ｆ1により触媒されるATPのリン酸無水結合の生成 プロトン濃度勾配の解消とATP合成の共役

15 水素伝達系 解糖系とクエン酸回路で奪われた水素（Ｈ）　酸素と結合して水になる反応

16 まとめ　　２種類のATP合成 1.　基質段階のリン酸化 2.　水素イオン駆動力利用

17 細菌のエネルギー 細胞膜に 呼吸鎖 ATP合成酵素 ミトコンドリアに似ている