問1 好気呼吸の3つの反応系を順番通り答え、1分子のグルコース(glucose)を分解した時、それぞれで合成されるATP分子の数を答えよ。ただし消費と合成を両方行う場合はその数と「差し引き」合成数も答えよ。全過程で何分子のATPが差し引き合成されるか?また各反応系は細胞内のどこで行われるか? ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 答 解糖系(glycolytic pathway) 2消費4生産(差し引き2生産) 部位 細胞質気質 クエン酸回路(citric acid cycle) 2生産 部位 ミトコンドリアのマトリックス 電子伝達系(electron transport system) 34生産 部位 ミトコンドリアのクリステ(内膜) 計(差し引き)38ATP 問2 呼吸(好気呼吸)全体の式を書き、反応物と生成物がどの反応で取り入れられたり、放出されたりするか、「解」「ク」「電」と付記せよ。 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 答 C6H12O6(解)+6O2(電)+6H2O(ク) →6CO2(ク)+12H2O(電) 問3 各反応系の反応を書け。ただし補酵素(NAD・FAD)やATPは式に入れなくてもよい。 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 答 解糖系 C6H12O6→2C3H4O3(ピルビン酸)+4H クエン酸回路 2C3H4O3+6H20→6CO2+20H 電子伝達系 24H+6O2→12H2O 以下が反応経路である。これで確認していこう。 (化学式における原子数は元素記号の左下に小さく書くのが約束であるが、画面が小さいためあえて大きく書いた) ★まず赤が炭素の動きである。以下の点を確認してほしい。 @原子数の動き、二酸化炭素(CO2)が放出される場所。2C6→2C5(αケトグルタル酸)→2C4の2か所と2C3(ピルビン酸)→2C2(アセチルCoA)の計3か所、ピルビン酸以降は「クエン酸回路」の一部と解釈するのでCO2放出はすべてクエン酸回路中であること、計6CO2となること。 Bまたクエン酸回路の最終物質C4(オキサロ酢酸)とC2(アセチルCoA)が結合してC6(クエン酸)になっていること。 ★青が水素の動きである。以下の点をおさえてほしい。 @解糖系で1か所(4H)、クエン酸回路で5か所(20H)が出ている点を確認してほしい。 A水素を運ぶ補酵素は 2NAD+→2(NADH+H+)となるのが基本。ただし一か所(コハク酸→フマル酸)のみ2FAD→2FADH2 Bクエン酸回路全体に原料として6H2Oを加えている。(本当は3か所加える場所があるが知らなくてよくて、計6H2加えているとわかればよい) |