연소보다 세포 호흡이 더 많은 에너지를 얻을 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 산소와 반응시키는 연소보다 단계적으로 유기물을 산화시키는 세포 호흡이 더 많은 에너지를 얻을 수 있는 이유는 무엇일지 궁금합니다.
세포 호흡이 연소보다 더 많은 에너지를 얻는 것처럼 보일 수 있지만, 사실 동일한 양의 에너지를 방출합니다.
다만, 이 두 과정은 에너지를 방출하고 이용하는 방식에서 큰 차이가 있습니다. 세포 호흡이 효율적이라고 여겨지는 이유는 에너지를 열로 낭비하지 않고 생명 활동에 필요한 화학 에너지(ATP)로 효과적으로 전환하기 때문이죠.
좀 더 자세히 말씀드리면 세포 호흡과 연소 모두 포도당을 산화시켜 최종적으로 이산화탄소와 물을 만들고 동일한 총에너지를 방출합니다. 하지만 세포 호흡은 그 에너지를 단계적으로 ATP라는 유용한 형태로 전환하여 생명 활동에 이용하는 반면, 연소는 대부분의 에너지를 열로 낭비하기 때문에 결과적으로 세포 호흡이 훨씬 효율적인 에너지 시스템이라고 할 수 있는 것입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
연소는 한번에 산화가 일어나면서 에너지가 거의 열로 손실됩니다.
세포호흡은 해당과정과 TCA, 전자전달계로 단게적인 전자운반을 통해 에너지를 생산합니다.
그래서 똑같이 기질산화가 일어나도 에너지를 화학적인 에너지 형태로 보존할수있어서
효율이 굉장히 좋습니다.
감사합니다.
연소보다 세포 호흡이 더 많은 에너지를 얻을 수 있는 이유는 단계적인 반응을 통해 에너지를 효율적으로 ATP에 저장하기 때문입니다. 연소는 유기물을 한 번에 급격히 산화시켜 대부분의 에너지를 열과 빛으로 방출하는 반면, 세포 호흡은 여러 단계의 효소 반응을 거쳐 유기물을 분해하며 에너지를 점진적으로 방출합니다. 이렇게 방출된 에너지는 ATP(아데노신3인산)라는 화학 에너지 형태로 전환되어 저장되므로, 생명 활동에 필요한 에너지를 효율적으로 활용할 수 있습니다.
안녕하세요.
네, 질문해주신 것과 같이 겉보기에는 연소와 세포 호흡 모두 유기물 + O₂ → CO₂ + H₂O + 에너지”라는 점에서 동일한 화학 반응식을 가지고 있지만, 실제로 세포 호흡이 더 효율적으로 많은 에너지(ATP)를 확보할 수 있는 이유는 바로 에너지 방출 방식의 차이 때문입니다. 우선 연소란 불을 붙여서 한 번에 산화하는 방식으로 매우 급격한 반응이며, 방출된 에너지 대부분이 열로 나가는데요, 생체가 바로 활용할 수 있는 화학 에너지(ATP)로 변환되지 못하며 즉, 반응 총 에너지 양은 크지만 쓸모 있는 형태로 저장이 거의 불가능합니다. 반면에 세포호흡은 말씀해주신 것처럼 수많은 효소 반응을 통해 유기물을 단계적으로 산화하며 전자가 고에너지 분자(NADH, FADH₂)에 차례대로 전달되고 방출 에너지를 작은 단위로 나눠 ATP라는 화학적 에너지 통화로 저장하기 때문에 열 손실이 줄고, 화학 에너지로 전환되는 비율이 훨씬 높은 것입니다. 감사합니다.