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

: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)