クレブス回路と解糖の違い

クレブスサイクルと解糖の決定的な違いは、ミトコンドリアで起こるクレブスサイクルが細胞呼吸の第2段階であるのに対し、細胞質で起こる解糖は細胞呼吸の第1段階であるということである...。

クレブスサイクルと解糖の決定的な違いは、ミトコンドリアで起こるクレブスサイクルが細胞呼吸の第2段階であるのに対し、細胞質で起こる解糖は細胞呼吸の第1段階であることである。

クレブスサイクルと解糖は、細胞内でエネルギーを生産する細胞呼吸の2つの主要な段階である。この2つのプロセスは、細胞の異なる場所で発生します。さらに、異なる原料を異なる製品に変換するために、異なる酵素反応を使用しています。さらに、この2つのプロセスでは異なる量のATPが生成される。好気性呼吸では、解糖に続いてクレブスサイクルが行われる。しかし、嫌気性呼吸では、解糖は別に起こる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. クレブスサイクルとは 3. 解糖とは 4. クレブスサイクルと解糖の類似点 5. 解糖 - 横並びの比較表 6. まとめ

クレブス回路は何ですか？

クレブス回路は、クエン酸回路とも呼ばれ、細胞呼吸の3つの段階のうちの1つである。これはミトコンドリアで発生します。このオルガネラは真核生物にしか存在しない。真核生物のグルコース異化作用の第2段階であり、細菌などの原核生物では起こらない。クレブスサイクルは、解糖系産物のピルビン酸を出発物質としているが、直接クレブスサイクルに入ることはできない。その結果、ピルビン酸分子はアセチルCo-Aに変換され、二酸化炭素が放出される。この変換により、ある程度のエネルギーが放出され、NADをNADHに変換するのに十分なエネルギーとなる。

図01：クレブス回路

ミトコンドリア内で、オキサロ酢酸（炭素数4）がアセチルCo-A（炭素数2）を取り込み、クエン酸（炭素数6）を生成する。この基質は、その後、酵素を中心とした一連の反応を経て、再び出発物質であるオキサロ酢酸に変換される。クレブスサイクルの多くのステップで高エネルギー電子が放出され、NADをNADH2に還元することができる。FADも電子受容体として働き、FADH2になる。このサイクルではATPも形成される。クレブスサイクル全体の成果を考えると、クレブスサイクルに入ったグルコース分子（6c）は2個のATP分子、10個のATPを生成する。NADH2、2 FADH2、6 CO2。

解糖は何ですか？

解糖は、1つのグルコース分子を2つのピルビン酸分子に分解する細胞内のプロセスである。クレブス回路とは異なり、動物、植物、微生物に共通するプロセスである。これは細胞質で行われ、複数のステップから構成されている。1個のグルコースから4個のATP分子が生成されるが、2個のATP分子が中間工程で使われる。したがって、解糖によるATPの純生成量は2であり、さらにNADH2が2分子生成される。ピルビン酸分子がクレブスサイクルに入らない場合、発酵を経て、植物ではエタノール、動物では乳酸が生成される。

図02：解糖

解糖は酸素を必要としない。したがって、解糖は嫌気的環境下でも起こりうる。しかし、嫌気性環境で解糖が起こると、好気性呼吸より効率が悪くなる。

クレブス回路と解糖の共通点

クレブスサイクルと解糖は、細胞呼吸の2つのプロセスである。
どちらのプロセスでも、ATPとNADH2という形でエネルギーが生成される。
それらは細胞の中で行われる。
どちらのプロセスにも、さまざまな反応があります。
これらのプロセスは、生物の内部でのみ発生するものです。
この2つのプロセスは、異なる酵素によって触媒される。
バクテリアの場合、どちらのプロセスも細胞質で行われる。