解糖

グルコースまたはグリコーゲンをピルビン酸に転換させる生体反応系のことで，すべて嫌気条件下で進行する。

• すべての細胞で起こる。
• 真核生物では，細胞質で起こる。
• C₆H₁₂O₆ + 2NAD⁺ → 2C₃H₄O₃ + 2NADH + 2H⁺
• 1 mol のグルコースから 2 mol のピルビン酸が生成するとともに，
• 2 mol の ATP が合成されることになる。

ピルビン酸の役割

酵母

• ピルビン酸からカルボキシル基が除去され，NADH によって還元されて，二酸化炭素とエタノールが生成する。
• C₃H₄O₃ + NADH + H⁺ → CO₂ + C₂H₅OH + NAD⁺
• たとえば，ビールやシャンペンのアルコールと泡がこの過程で生じるのである。
• この過程は アルコール発酵 と呼ばれる。
• この過程はエネルギー的に見て非常に無駄が多い。その理由はグルコースの自由エネルギーがほとんどアルコールに残っているからである ( 95% 程度 ) 。

筋肉

• ピルビン酸は NADH によって還元され，乳酸 を生成する。
• C₃H₄O₃ + NADH + H⁺ → C₃H₆O₃ + NAD⁺
• この過程は 乳酸発酵 と呼ばれる。
• この過程も，自由エネルギーが乳酸に残っているので，エネルギー的に見て非常に無駄が多い。
  〈 また，働きすぎた筋肉の pH が低下しているため，衰弱状態である。〉

ミトコンドリア

• ピルビン酸は完全に酸化され二酸化炭素と水が生成する。
• この過程は 細胞呼吸 と呼ばれる。
  

  細胞呼吸についてはこちら

• グルコース分子に含まれるエネルギーの約 40% が ATP に変換している。

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February 06, 2020