세포호흡 시에 유산소호흡을 안하는 경우는 최종 전자 수용체를 무엇을 쓰나요?
안녕하세요. 세포호흡을 통해 ATP를 얻을 시에 동물과 같이 유산소호흡을 안하는 경우에는 최종 전자수용체로 무엇을 쓰는 것인지 궁금합니다.
산소가 부족한 환경에서 세포 호흡을 하는 동물은 발효 과정을 통해 ATP를 얻으며, 이때 최종 전자 수용체로 유기 화합물인 피루브산을 사용합니다.
무산소 호흡은 산소대신 무기 분자를 최종 전자 수용체로 사용해 ATP를 생성하는 과정입니다.
이는 주로 미생물에서 관찰되는데, 최종 전자 수용체로는 질산염, 황산염, 이산화탄소 등이 있습니다. 이 과정은 유산소 호흡처럼 전자 전달계를 사용하여 ATP를 생성하며, 유산소 호흡보다는 효율이 낮지만 발효보다는 효율이 높습니다.
그리고 발효는 산소가 없는 환경에서 유기 분자를 부분적으로 분해하여 ATP를 생성하는 과정입니다.
이 과정은 전자 전달계를 거치지 않으며, 최종 전자 수용체는 유기 분자입니다. 동물 세포의 경우, 격렬한 운동으로 인해 산소가 부족해지면 젖산 발효를 통해 ATP를 만드는데, 이때 피루브산이 NADH로부터 전자를 받아 젖산으로 환원됩니다. 이 과정은 해당 과정만 거치기 때문에 에너지 효율이 매우 낮아 포도당 한 분자당 2개의 ATP만 생성합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
세포호흡에서 유산소호흡은 최종 전자수용체로써 산소분자를 쓰지만, 무산소호흡상황에서는 산소대신 무기분자를 사용합니다.
특정세균은 질산염을 질소화합물로 환원하기도하고,
황산염을 환화수소로 바꾸기도합니다.
이산화탄소를 메탄으로 바꾸며 전자를 만들어내기도합니다.
반면에 인간이 갖고있는 동물세포처럼 이런 대체경로가 없는경우 전자전달계자체가 멈춰버리고,
피루브산이나 유도체를 전자수용체로 사용합니다.
유산소호흡을 하지 않는 혐기성 생물은 산소 대신 질산염, 황산염, 탄산염, 철 이온 등 다양한 무기물을 최종 전자 수용체로 사용합니다.
안녕하세요. 오현수 전문가입니다.
우리 몸은 유산소 호흡을 주로 하게 되지요. 포도당 분자가 분해되면서 돌아가게 되는 TCA cycle에서 발생한 NADH, FADH2 분자가 미토콘드리아의 전자전달계를 통해 돌면서 최종 전자 전달 수용체가 산소로 전달되는 과정 중 수소이온 농도기울기를 통해 ATPase 를 통해 ATP를 만들죠?
반면에 무산소 호흡같은 경우에는 예를들면 알코올 등의 발효에서 NADH가 소모되어지고, 이 과정에서 2ATP가 발생되어집니다. 최종전자전달 수용체는 유기물(예를들면 젖산.. 등) 이 되겠지요.
안녕하세요.
질문해주신 것과 같이 세포호흡에서 최종 전자 수용체는 어떤 호흡 방식을 하느냐에 따라 달라지는데요, 인간과 같이 유산소 호흡을 하는 경우에는 O₂가 전자를 받아 물(H₂O)을 형성하며 이는 가장 효율적인 방식으로 ATP를 많이 합성하는 방법입니다. 반면에 무산소 호흡은 산소 대신 다른 무기물(산화제)이 최종 전자 수용체가 되는데요, 질산염(NO₃⁻)이나 황산염(SO₄²⁻) 등을 사용하게 되며, 이 방식은 단순히 산소가 없는 발효와는 다르고, 여전히 전자전달계(ETC)를 사용하지만 O₂ 대신 다른 전자 수용체를 활용하는 방식이라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.