呼吸(レスピレーション)と燃焼の違い

呼吸と燃焼の決定的な違いは、呼吸がグルコースを酸化してエネルギーを放出したり、アトピーを生成したりするのに対し、燃焼は外部から熱を与えて何かを燃焼させ、エネルギーを得ること...である。

呼吸と燃焼の大きな違いは、呼吸がグルコースを酸化してエネルギーを放出したり、ATPを生成するのに対し、燃焼は外部から熱を与えて何かを燃焼させエネルギーを得ることである点です。

生物が細胞機能を発揮するためには、エネルギーが必要です。エネルギーを使わないプロセスもありますが、ほとんどの細胞内プロセスはエネルギーを使っています。細胞呼吸は、主にATPという形で細胞のエネルギーを生み出すプロセスである。このとき、ブドウ糖が主なエネルギー源となる。呼吸では、酸素の存在下でグルコース分子が酸化される結果、ATP分子が生成される。また、燃焼は熱という形でエネルギーを生み出す過程でもある。外部からの熱供給が必要です。このように、呼吸と燃焼は異なるものなのです。

カタログ

1.概要と主な違い 2.呼吸とは 3.燃焼とは 4.呼吸と燃焼の類似点 5.横並び比較-呼吸と燃焼の表形式 6.まとめ

呼吸(レスピレーション)は何ですか？

呼吸は、酸化還元反応と電子移動が結合した一連の反応からなるプロセスである。呼吸の最後には、代謝プロセスに使用するためのATP（細胞のエネルギー通貨）の形でエネルギーを生成します。呼吸は酸素があるときもないときも行われます。このことから、呼吸には好気性呼吸と嫌気性呼吸がある。

好気性呼吸では、酸素分子が最終的な電子受容体として働き、還元されて水が生成される。これにより、電気化学的な勾配が生じ、ATPの合成が促進される。好気性呼吸は、炭素分子が一連の酵素触媒反応によって再配列され、ATPを生成する3つの主要な段階からなる。好気性および嫌気性細菌に共通する第1段階は解糖経路で、1個のグルコース分子から2個のピルビン酸分子が生成される。ここでは、この変換により、2つのATP分子と2つのNADH分子が生成される。

図01：細胞呼吸

第二段階はトリカルボン酸（TCA）サイクルまたはクレブスサイクルで、すべての代謝経路の中間体がNADH、FADH2および2つのCO2分子を生成する酸化還元反応によるエネルギー生産に関わる中心拠点である。TCAサイクルは好気性環境でのみ行われる。いずれのプロセス（解糖系とクレブス回路）でも、基質レベルでのリン酸化が起こり、エネルギーが産生される。

最終段階は、ミトコンドリア内膜で行われる電子輸送連鎖または酸化的リン酸化である。この過程では、電子輸送系に沿って電子が移動することにより、ADPがリン酸化され、ATPが合成される。酸化的リン酸化では、NADH電子キャリアとATP合成酵素を用いてATPが形成される。したがって、酸化的リン酸化は好気的条件下でのみ実行可能であり、好気性生物ではより大量のATPが生成される。

燃焼は何ですか？

燃焼とは、何かを燃やして、主に熱という形でエネルギーを生み出すことです。生きている細胞内には存在しない。外部からの熱供給が必要です。そのため、熱が与えられると、制御できないほど急速に発生し、すぐに熱を発生させる。

図02: 燃焼

燃焼には、酵素などの化学物質は必要ありません。実は、中間生成物を作らない非細胞的なプロセスなのです。また、燃焼は呼吸とは異なり、水分がない状態で起こる。燃料を燃やしてエネルギーを得ることは、燃焼の代表的な例である。ロケットエンジンでは、燃焼は一般的なプロセスである。

呼吸(レスピレーション)と燃焼の共通点

呼吸も燃焼もエネルギーを生み出す。
酸素を使うのです。
いずれも熱を発生させる。