酸素があれば好気呼吸が進みます。 真核細胞では、解糖の末端に生じたピルビン酸分子は、細胞呼吸の場であるミトコンドリアに輸送される。 そこでピルビン酸はアセチル基に変換され、コエンザイムA（CoA）というキャリア化合物に拾われ活性化される。 これがアセチルCoAと呼ばれる化合物です。 CoAはビタミンB5であるパントテン酸から作られる。 アセチルCoAは細胞でさまざまに利用されますが、その主な機能は、ピルビン酸に由来するアセチル基をグルコース異化作用の経路の次の段階に送り出すことです。
ピルビン酸の分解
ピルビン酸（解糖による生成物）がクエン酸サイクル（細胞呼吸の次の経路）に入るには、いくつかの変化を受けなければならないのです。 この変換は3段階のプロセスで行われる（図1）。
図1. ミトコンドリアマトリックスに入ると、多酵素複合体がピルビン酸をアセチルCoAに変換する。 この過程で、二酸化炭素が放出され、1分子のNADHが形成される。
ステップ1.ピルビン酸がアセチルCoAに変換されると、NADHが1分子生成される。 ピルビン酸からカルボキシル基が除去され、1分子の二酸化炭素が周囲の媒質に放出される。 このステップの結果、酵素（ピルビン酸デヒドロゲナーゼ）に2つの炭素のヒドロキシエチル基が結合する。 これは、元のグルコース分子から6つの炭素が取り除かれた最初のものである。 このステップは、代謝されたグルコース1分子に対して2回進行する（解糖の終わりには2つのピルビン酸分子が生成される）ので、6つの炭素のうち2つが両方のステップの終わりに除去されることになる
ステップ2。 NAD+がNADHに還元される。 ヒドロキシエチル基が酸化されてアセチル基となり、その電子をNAD+が拾ってNADHが生成する。 NADHから出た高エネルギー電子は、後にATPの生成に使われます。
ステップ3. アセチル基がコネンザイムAに転移し、アセチルCoAが生成される。 酵素に結合したアセチル基がCoAに移動し、アセチルCoAの分子が生成される。
グルコース代謝の第2段階では、炭素原子が除去されるたびに、2つの酸素原子と結合し、細胞呼吸の主要最終生成物の1つである二酸化炭素を生成することに注意する必要があります。
アセチルCoAからCO2
酸素の存在下で、アセチルCoAはそのアセチル基を炭素数4の分子、オキサロ酢酸に渡し、カルボキシル基3つを持つ炭素数6の分子、クエン酸を形成します；この経路はグルコース分子として始まったものから抽出できるエネルギーの残りを収穫することになります。 この単一の経路はさまざまな名前で呼ばれていますが、ここでは主にクエン酸サイクルと呼ぶことにします。
要約：ピルビン酸酸化
酸素の存在下で、ピルビン酸はコエンザイムAのキャリア分子に付着したアセチル基に変換されます。 ピルビン酸がアセチル基に変換される際に、1分子の二酸化炭素と2個の高エネルギー電子が除去される。 二酸化炭素は、元のグルコース分子の6つの炭素のうち2つ（ピルビン酸2分子の変換）を占めている。 電子はNAD+に拾われ、NADHはその電子を後のATP生成経路に運ぶ。 この時点で、細胞呼吸に入ったグルコース分子は完全に酸化されたことになる。
試してみる
貢献する！
このページを改善するもっと知る
。