細胞呼吸
呼吸代謝には大きく分けて以下の3つの代謝が関わる。糖類はこれらの代謝系によって二酸化炭素 (CO2) および水にまで分解され、その過程で「ATP」が生産される。
ピルビン酸脱炭酸反応 2 ピルビン酸 ( C 3 H 4 O 3 ) + 2 NAD + + 2 HSCoA ⟶ 2 {\displaystyle {\ce {(C3H4O3) + 2NAD+ + 2HSCoA -> 2}}} アセチル CoA ( CH 3 COSCoA ) + 2 CO 2 + 2 NADH + 2 H + {\displaystyle {\ce {CoA (CH3COSCoA) + 2CO2 + 2NADH + 2H+}}} 解糖系とクエン酸回路を結ぶ反応で、しばしばクエン酸回路にも解糖系にも分類される。 狭義のクエン酸回路 (10段階の酵素反応より成る) 2 アセチル CoA ( CH 3 COSCoA ) + 6 NAD + + 2 FAD + 2 GTP + 2 Pi + 6 H 2 O ⟶ 4 CO 2 + 6 NADH + 6 H + + 2 FADH 2 + 2 GTP + 2 HSCoA {\displaystyle {\ce {CoA (CH3COSCoA) + 6NAD+ + 2FAD + 2GTP + 2Pi + 6H2O -> 4CO2 {+}6NADH + 6H+ + 2FADH2 + 2GTP + 2HSCoA}}} スクシニルCoA合成酵素を通じてGTPからは当量のATPが合成される。
細胞呼吸(さいぼうこきゅう、英語: Cellular respiration)または内呼吸(ないこきゅう)は、生物における呼吸の一過程で、酸素や栄養素からアデノシン三リン酸(ATP)として化学エネルギーを取り出し、老廃物を排出する生物の各細胞で起こる一連の代謝反応である。また人間などが肺などで行う呼吸(外呼吸)とは区別されるが、以下、呼吸と称する。呼吸に関わる反応は異化反応であり、酸素のような高エネルギーの結合を解離させて生成物の安定な結合に置き換え、エネルギーに変える。細胞呼吸は一連の生化学的な反応から成っており、細胞からの化学エネルギーの放出によって細胞の活動を促進する体内における重要な反応の1つとなっている。細胞呼吸は燃焼反応の1つであるが、エネルギーがゆっくりと放出されるために生体内の他の燃焼反応とは明確に異なる反応となっている。動植物細胞の呼吸では、大部分を酸素分子を酸化剤とした反応が起こり、化学エネルギーを生産している。また、糖やアミノ酸、脂肪酸などの栄養素からも化学エネルギーが生産される。細胞が使用するエネルギーはリン酸基とATP分子の他の部分との結合が切れて、より安定なアデノシン二リン酸(ADP)が形成されることで放出される。放出されたエネルギーは生合成、運動、細胞膜を介した分子輸送などに使われる。狭義には好気呼吸(こうきこきゅう)、酸素呼吸(さんそこきゅう)など酸素を用いる呼吸となる。広義には酸素を用いない嫌気呼吸を含め、細胞の行う異化代謝系すべてを指すが、狭義に用いられる場合が多い。