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5分で解ける!異化:呼吸「水素[電子]伝達系」に関する問題

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5分で解ける!異化:呼吸「水素[電子]伝達系」に関する問題

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解説

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練習の解説授業

水素伝達系(電子伝達系)の流れをおさえよう

高校 生物 代謝14 練習 練習(1)
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呼吸の反応は、3つありました。
解糖系、クエン酸回路、水素伝達系(電子伝達系) です。
それぞれの反応がどこで起こるのか、復習しましょう。

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解糖系は細胞質基質で起こる反応で、水素を生成します。
クエン酸回路はミトコンドリアのマトリクスで起こる反応で、ここでも水素を生成します。

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水素伝達系(電子伝達系)は、前の2つの反応で生成した水素が、ミトコンドリアの内膜に集まることで始まります。

高校 生物 代謝14 練習 練習(2)
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水素伝達系(電子伝達系)では、膜間腔へ水素イオンが輸送され、非常に高濃度の状態になっています。
よって、膜間腔への水素イオンの輸送は、薄いほうから濃いほうへの輸送です。
これは、受動輸送ではなく、能動輸送です。

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能動輸送は濃度勾配に逆らった輸送なので、エネルギーが必要です。
今回の能動輸送で使われるエネルギーは、ATPを分解して得たものではありません。
電子がシトクロムへ移行するときに生じたエネルギーを利用しています。

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ちなみに、膜間腔の水素イオンがATP合成酵素を通過してマトリクスへ輸送されるときは、濃いほうから薄いほうへ輸送されているので、受動輸送です。
水素イオンがどこへ輸送されるときについて問われているのか、注意して解きましょう。

高校 生物 代謝14 練習 練習(3)
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呼吸全体の反応を思い出しましょう。
このとき、1molのグルコースから38molのATPが作られました。
ここで、呼吸の3つの反応のそれぞれの化学反応式を思い出してください。
解糖系とクエン酸回路では、それぞれ2molのATPが合成されましたね。

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よって、水素伝達系(電子伝達系)では、34molのATPが合成されています。

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異化:呼吸「水素[電子]伝達系」
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