物質とエネルギーの変換 代謝　生物体を中心とした物質の変化　　　　　　物質の合成、物質の分解 同化　　複雑な物質を合成する反応 異化　　物質を分解する反応　

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1 物質とエネルギーの変換 代謝　生物体を中心とした物質の変化　　　　　　物質の合成、物質の分解 同化　　複雑な物質を合成する反応 異化　　物質を分解する反応　

2 呼吸とは 好気呼吸 酸素を利用して有機物を分解 嫌気呼吸 酸素を利用せずに有機物を分解
好気呼吸　酸素を利用して有機物を分解 嫌気呼吸　酸素を利用せずに有機物を分解 有機物を分解してその中に含まれるエネルギーを取り出し、ATPを合成すること

3 嫌気呼吸 酵素なしで有機物分解　ATP合成 酵母　乳酸菌

4 発酵 微生物の働きで糖分が分解されてアルコールや乳酸が生じること 一般に酸素の少ない条件下で多くの酵素によって反応する
酵母菌の行う反応　　アルコール発酵 乳酸菌の行う反応　　乳酸発酵

5 アルコール発酵 糖の分解 → アルコールと二酸化炭素生じる グルコースからピルビン酸
糖の分解 →　アルコールと二酸化炭素生じる グルコースからピルビン酸 ピルビン酸　→アセトアルデヒド+　CO2　　　　　　　　　　　→　エタノール　　　　　　　　　　　　　　　　NADH + H+　→　　NAD+再生

6 乳酸発酵 グルコース→乳酸　エネルギー ピルビン酸　→　　乳酸　　　　　　　　　　NADH + H+　　→　NAD+　再生

7 ミトコンドリアの構造 外膜 と 内膜 膜間腔 マトリックス 物質の通過 外膜は自由 内膜 選択的
外膜　と　内膜 膜間腔 マトリックス 物質の通過　　外膜は自由　　内膜　選択的 ピルビン酸の二酸化炭素への酸化　マトリックス内 クリステ　→　表面積増大　　　　　　　　　　　　　　肝細胞：内膜の表面積　外膜の５倍　　　 電子伝達　　　内膜　　→　水素イオン駆動力生成 膜を隔てた水素イオンの電気化学的勾配に蓄えられたエネルギー　　　→　　ATP合成

8 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

9 好気呼吸 解糖系 クエン酸回路 水素伝達系

10 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 細胞質中 ADPをリン酸化　　ATP合成

11 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　　

12 解糖系におけるATP合成 基質段階のリン酸化

13 クエン酸回路 ピルビン酸 脱水素酵素、脱炭酸酵素 様々な化合物に変換される
ピルビン酸　　　　　　　　　　　　　脱水素酵素、脱炭酸酵素　　　　　　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

14 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

15 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

16 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