2. 細胞とエネルギー(詳しい解説)
生物の活動にはエネルギーが必要で、そのエネルギーは細胞内で作られ、使われます。
ここでは、細胞の構造とエネルギーの流れについて詳しく説明します。
① 細胞の構造と働き
細胞は、生命活動を行うためにさまざまな構造(細胞小器官)を持っています。
細胞の基本構造
細胞小器官の働き
細胞膜:細胞の内外を仕切り、物質の出入りを調節する
細胞質:細胞の内部の液体部分。さまざまな化学反応が起こる
核:遺伝情報(DNA)を含み、細胞の活動をコントロール
ミトコンドリア:呼吸を行い、エネルギー(ATP)を作る
葉緑体(植物細胞のみ):光合成を行い、エネルギーを生産する
ゴルジ体:タンパク質の加工・輸送を行う
リボソーム:タンパク質を合成する
小胞体:物質の輸送やタンパク質の合成をサポートする
液胞(植物細胞のみ):水や養分を貯蔵する
細胞壁(植物細胞のみ):細胞を保護し、形を保つ
② ATP
細胞がエネルギーを使うための分子
・生物が活動するためには
ATP(アデノシン三リン酸)
というエネルギー分子が必要。
ATPの役割
・筋肉を動かす
・物質を合成する
(タンパク質、DNAなど)
・神経の伝達に使う
・ATPは、ミトコンドリアで作られる。
③ 呼吸
グルコースを分解し、ATPを作る
・呼吸とは:細胞が酸素を使ってグルコースを分解し、エネルギー(ATP)を作る反応。
・ミトコンドリアで行われる。
呼吸の種類呼吸の種類と酸素の有無・特徴・例
好気呼吸:
酸素を使う
エネルギー(ATP)を大量に作れる
動物・植物
嫌気呼吸:
酸素を使わない
乳酸やアルコールを作る
一部の細菌・筋肉(酸欠時)
乳酸発酵とアルコール発酵
・乳酸発酵(例:乳酸菌)
・アルコール発酵(例:酵母)
④ 光合成
植物が太陽の光を使って有機物を作る
・光合成とは:
植物が 光エネルギー を使って、
二酸化炭素(CO₂)と水(H₂O)から
グルコース(C₆H₁₂O₆)を作る反応。
・葉緑体 で行われる光合成のプロセス反応・場所・内容
光反応:
チラコイド
光を吸収し、水を分解して酸素を放出する
暗反応(カルビン回路):
ストロマ
二酸化炭素を使ってグルコースを合成する
まとめ
✅ 細胞はミトコンドリアでATPを作り、エネルギーを使う
✅ 動物は呼吸でATPを作り、植物は光合成でエネルギーを作る
✅ 光合成と呼吸は密接に関係している(光合成で作られたグルコースを呼吸で使う)
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