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숨을 쉬는 영웅 : Nadh와 Fadh2의 마법은 무엇입니까?
세포 호흡은 생물학적 세포를 화학 에너지를 이용 가능한 에너지로 전환시키는 핵심 과정입니다. 이 과정에서 영양소는 세포의 에너지 통화 인 ATP를 생산하기위한 일련의 대사 반응을 통해 산화됩니다. 동물과 식물이든, 특정 박테리아이든, 수익성 에너지가 방출되는지, 알려지지 않은 "영웅", 즉 NADH와 FADH2가 있습니다.
세포 호흡 과정은 화학 에너지를 영양소에서 ATP로 전환하고 폐기물로 전환하는 것을 목표로 생물학적 세포 내에서 수행 된 대사 반응 및 과정으로 설명 될 수있다.
우리의 이야기는 호기성 호흡으로 시작됩니다. 이것은 산소가 필요한 과정이며 생물학적 세계에 널리 존재합니다. 세포는 포도당 및 기타 영양소를 사용하여 세포질 및 미토 피알에서 일련의 반응을 수행합니다. 궁극적으로 NADH 및 FADH2가 생성되어 전자 수송 체인에서 중요한 역할을합니다. 이는 ATP 생산에 도움이 될뿐만 아니라 이산화탄소와 물의 생산 및 방출도 촉진합니다.
호기성 세포 호흡으로부터의 대부분의 ATP는 산화 적 인산화에 의해 생성되며,이 과정은 전자 수송 체인에서 NADH를 유도하기 위해 함께 협력해야한다.
NADH 및 FADH2의 존재는 전자 전달 체인이 작동 할 수있게하고, 손실 된 전자는 지속적으로 양성자를 내부 막을 통과시켜 양성자에 의해 펌핑 된 정전기 구배를 형성하여 ATP 합성 효소를 작동시켜 ADP 및 비기적 포스 포르산을 결합하여 ATP를 생성합니다. 이 과정을 화학적 침투라고하며 ATP 생산의 효율을 크게 향상시킵니다.
ATP의 생성은 NADH 및 FADH2에 의존하여 전자 수송 사슬을 통해 에너지 상태를 변경합니다.
NADH 효율은 세포의 호기성 호흡에서 특히 우수합니다. 데이터에 따르면, 각 NADH는 결국 2.5 ATP를 생성 할 수 있고, FADH2는 1.5 ATP를 기여합니다. 이것은 호기성 호흡이 ATP를 생산하는 능력에서 혐기성 호흡을 훨씬 능가하게하며, 이는 포도당 분자 당 약 30 내지 32 ATP를 생성 할 수있다. 2 ATP의 혐기성 호흡과 비교할 때, 이점은 분명합니다.
운동을 좋아하는 사람들은 고강도 운동에서 근육 세포의 에너지 원이 빠르게 활용할 수 있다고 생각한 적이 있습니다. 운동이 시작될 때, 공급 된 ATP는 호기성 대사에서 비롯되지만 운동 강도가 증가하고 산소 공급이 충분하지 않아 세포는 혐기성 발효로 전환하여 젖산 형태로 에너지를 생산하기 시작합니다. 현재 NADH는 해당 에너지 공급을 보장하기 위해 빠르게 다시 태어나야합니다.
혐기성 호흡의 생산은 완전한 산화 과정을 위해 세포 내부에서 포도당을 사용할 수는 없지만 에너지를 신속하게 제공하고 NAD+를 갱신 할 수 있습니다.
이 메커니즘은 NADH와 FADH2의 마법을 완전히 반영합니다. 산소가없는 경우에도 여전히 세포의 에너지 요구를지지하고 과도한 젖산 축적으로 인한 피로를 피할 수 있습니다.
과학적 연구가 심화됨에 따라, 우리는 다양한 환경에서도 서로 다른 전자 수용체를 함유 한 박테리아가 계속 호흡하고 다른 화합물을 사용하여 ATP를 생성 할 수 있으며, 이는 전체 에너지 대사에서 NADH 및 FADH2의 핵심 위치를 더 보여줍니다.
미세한 생명의 세계에서,이 소분자들은 큰 능력을 나타내며 생물학적 활동에 중요합니다. 연구가 심화됨에 따라, 우리는 향후 다른 유기체에서 그들의 역할과 중요성을 더 탐구 할 수 있습니다.
호흡에 중요한 역할을하는이 소분자에 대해 얼마나 알고 있습니까? 그들의 마법이 우리 삶에서 더 많은 가능성을 찾을 수 있습니까?
