解糖と内呼吸（細胞呼吸）の経路・ATP産生量・国試ポイントかいとうとないこきゅう

解糖と内呼吸（細胞呼吸）は、グルコース（C6H12O6）を分解してATPを取り出す生体の主要なエネルギー産生経路です。解糖（細胞質・無酸素・ATP2個）→クエン酸回路（ミトコンドリア内・ATP2個）→電子伝達系（ミトコンドリア内膜・ATP34個）の3ステップで進み、合計ATP36〜38個が生じます。最終産物はCO2とH2Oで、O2を消費してCO2を排出するのが内呼吸です。

解糖とは（細胞質・無酸素・ATP2個）

解糖は、グルコース（ブドウ糖）を分解してエネルギーを取り出す最初のステップです。細胞質で行われ、酸素を必要としない（無酸素で行われる）のが最大の特徴で、産物としてピルビン酸ができ、ATPを2個産生します。

• グルコース（ブドウ糖）を分解してエネルギーを取り出す
• 細胞質で行われる（ミトコンドリアではない）
• 酸素を必要としない＝無酸素で進む
• ピルビン酸ができる
• ATPは2個だけできる

「解糖＝細胞質・無酸素・ATP2個」の3点セットで覚えるのが国試頻出ポイントです。

ピルビン酸からアセチルCoAへ（CO2が発生）

解糖でできたピルビン酸はミトコンドリアへ入り、アセチルCoAに変換されます。この過程でCO2が発生します。アセチルCoAは次のクエン酸回路の材料になります。

1. 解糖でできたピルビン酸はミトコンドリアへ入る
2. アセチルCoAに変換される
3. この過程でCO2が発生する
4. アセチルCoAはクエン酸回路の材料になる

クエン酸回路（TCA回路）＝ミトコンドリア内・ATP2個

クエン酸回路（TCA回路）はミトコンドリアのマトリックスで行われます。アセチルCoAを材料に分解が進み、CO2を2回放出、水素（H）を取り出して電子伝達系へ運び、ATPを2個産生します。ATPは少ないものの、電子伝達系で大量のATPを作るための準備ステージという位置づけです。

電子伝達系＝ミトコンドリア内膜・ATP34個

電子伝達系はミトコンドリア内膜で行われるATP産生の中心です。クエン酸回路で取り出された水素（H）と酸素（O2）を利用して反応が進み、水（H2O）を生成、プロトン（H+）のくみ出しによる流れをATP合成酵素が利用してATPを34個合成します。

• ミトコンドリア内膜で行われる
• 水素（H）と酸素（O2）を利用する
• プロトン（H+）が膜間腔へくみ出される
• O2と結びついてH2Oを生成する
• ATP合成酵素が大量のATP（34個）を合成する

内呼吸（細胞呼吸）の全体像とATP収支

解糖＋クエン酸回路＋電子伝達系の3つを合わせたものが内呼吸（細胞呼吸）です。グルコース（C6H12O6）を完全分解し、O2を消費してCO2とH2Oを産生、ATPを36〜38個作り出します。生体の主要なエネルギー産生経路です。

国家試験一発暗記のまとめ

暗記のコツは「解糖2 → クエン酸2 → 電子伝達34 → 合計36〜38ATP」と数字で唱えることです。

• 解糖＝細胞質・ATP2個・無酸素でもOK、ピルビン酸をつくる
• ピルビン酸→アセチルCoA＝ミトコンドリアに入る、このときCO2が発生
• クエン酸回路＝ATP2個、CO2放出と水素の取り出し
• 電子伝達系＝ATP34個、H＋O2からH2Oをつくる
• 総ATP＝2＋2＋34＝36〜38個
• 内呼吸＝O2消費・CO2排出、グルコースを完全分解