重要な違い - 呼吸と細胞呼吸の違い

生理生化学的なメカニズムにより、呼吸は大きく2つの段階に分けられる。それらは、生理的呼吸（レスピレーション）と細胞呼吸である。生理的呼吸とは、酸素（O2）分子を外部環境から体内の組織細胞へ移動させ、二酸化炭素（CO2）を逆に体外へ排出することである。もう一つの呼吸の段階は、生化学的な反応、すなわち細胞呼吸と定義することができる。細胞呼吸には、好気性呼吸と嫌気性呼吸の2種類があります。グルコースは、組織内の細胞が生理的呼吸で得た大気中の酸素を使って、二酸化炭素と水に分解される。細胞呼吸によってエネルギーが産生され、このエネルギーはATP分子に蓄えられる。このような細胞呼吸では酸素が存在するため、好気性細胞呼吸とも呼ばれる。このエネルギーは、代謝の異化（破壊反応）経路と同化（合成反応）経路に極めて重要である。バクテリアの場合、細胞呼吸は少し違っていて、酸素がない状態で行われる。嫌気性細胞呼吸と呼ばれるものです。嫌気性プロセスでは、水の代わりにアルコールと二酸化炭素が生成されます。また、人間でも酸素がない状態で嫌気性タイプの細胞呼吸が行われることがあります。ヒトの嫌気性呼吸では、グルコース1分子から乳酸2分子が生成される。好気性細胞呼吸は、嫌気性細胞呼吸よりも多くのエネルギー（38 ATP）を生み出します。呼吸と細胞呼吸の大きな違いは、呼吸が2段階（生理的呼吸と細胞呼吸）からなる全過程であるのに対し、細胞呼吸は呼吸過程の1段階のみで、細胞レベルでブドウ糖をエネルギーに変換していることである。

カタログ

1.概要と主な違い 2.呼吸とは 3.細胞呼吸とは 4.呼吸と細胞呼吸の類似点 5.横並び比較-呼吸と細胞呼吸の表形式 6.まとめ

呼吸(レスピレーション)は何ですか？

生理学では、呼吸は酸素分子が外部環境から細胞内に移動し、逆に二酸化炭素が細胞内から外部環境へ移動することと説明される。呼吸とも呼ばれる。酸素を細胞内に移動させることを吸入と定義しています。二酸化炭素を外部環境へ移動させることを呼気と定義している。

吸入は能動的なプロセスです。横隔膜が収縮し、胸腔の内高が増加する。内圧が低下し、大気中の酸素が気道に入り込む。呼気は受動的なプロセスである。呼気時には横隔膜が弛緩し、胸腔内の容積が減少する。すると、内圧が上昇する。その結果、二酸化炭素が気道から外部環境へ移動する。吸入によって肺に酸素が運ばれ、肺胞内の空気と肺毛細血管内の血液との間でガス交換が行われる。その代わり、二酸化炭素は血液から肺胞気中に流れ込み、気道から排出される。

図01：呼吸

生化学的手法では、呼吸は細胞呼吸と定義される。細胞呼吸では、酸素の存在下でブドウ糖が炭酸ガスと水に分解される。生成されたエネルギーはATPに蓄えられ、代謝に利用される。

細胞呼吸は何ですか？

刻々と変化する生命活動の維持には、エネルギーが必要です。細胞呼吸は、成長・発達、運動、修復、体温調節など、哺乳類の生命現象に極めて重要な役割を担っている。細胞呼吸は、植物や動物の細胞を含むすべての生きた細胞の中で起こる、エネルギーを生み出す生化学反応である。グルコースから放出されるエネルギーは、他の生細胞が異化経路や同化経路などの生化学反応を行う際に利用される。

図02：細胞呼吸

細胞呼吸は、酸素の有無によって2つの経路に分かれる。細胞呼吸が酸素の存在下で行われる場合、好気性呼吸と呼ばれる。有酸素呼吸は、より多くのエネルギーとより多くのATP（38atp）を生成します。

グルコース（C6H12O6）＋6O2→6CO2＋6H2O＋38ATP（好気性呼吸法）

好気性細胞呼吸はさらに、解糖、クレブスサイクル、電子輸送連鎖の3つのサイクルに分けられる。

嫌気性細胞呼吸は、酸素がない状態で行われる。種類の細菌で観察され、また、酸素が欠乏した人間でも観察される。バクテリアの中では、グルコースは酸素がない状態でアルコールと二酸化炭素に変換される。ATPを2分子しか作り出さない。

グルコース→アルコール＋2CO2＋2ATP（バクテリアの嫌気性呼吸）

人間の筋肉細胞では、酸素がないときにも嫌気呼吸が見られる。人間の場合、嫌気呼吸の過程で乳酸2分子とATP2個が生成される。

グルコース→2乳酸＋2ATP（ヒトの筋肉細胞での嫌気性呼吸）。

したがって、好気性細胞呼吸はより多くのエネルギー（38ATP）を生み出し、嫌気性細胞呼吸はより少ないエネルギー（2ATP）しか生み出さないため、より重要であることは明らかである。

阿吽の呼吸と細胞呼吸の共通点

• どちらのプロセスにも、酸素と二酸化炭素が関わっています。
• いずれも人間が生きていく上で非常に重要なプロセスです。
• どちらのプロセスも、体の代謝経路（異化反応と同化反応）を維持するのに役立ちます
• どちらのプロセスも、必要なエネルギーの生産に寄与しています。

阿吽の呼吸と細胞呼吸の違い

概要 - 阿吽の呼吸 vs. 細胞呼吸

呼吸は、生理的・生化学的メカニズムに基づき、大きく2つの段階に分けられる。生理的呼吸と細胞呼吸である。生理的呼吸とは、酸素（O2）分子を外部環境から体内の組織細胞へ移動させ、反対に二酸化炭素（CO2）を体外に排出することである。もう一つの呼吸の段階は、生化学反応、すなわち細胞呼吸と定義することができる。細胞呼吸には、好気性呼吸と嫌気性呼吸の2種類があります。呼吸と細胞呼吸の違いは、呼吸が2段階（生理的呼吸と細胞呼吸）からなる全体プロセスであるのに対し、細胞呼吸は呼吸プロセスの1段階でしかなく、細胞レベルで酸素が利用可能になるとブドウ糖がエネルギーに変換される点である。

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引用

1. "細胞呼吸"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2017年11月8日。ここから入手できます。