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細胞呼吸とは、細胞が糖や脂肪の分子を分解し、これらの反応によって放出されたエネルギーを別の形に変換するプロセスです。細胞呼吸は2つの主要な副産物または残留物を生成しますが、状況によっては3番目のタイプの副産物を生成することもあります。
二酸化炭素
細胞呼吸中に生成される最も重要な廃棄物は二酸化炭素です。最も一般的な単糖の1つであるグルコースの各分子は、好気性呼吸(つまり、細胞呼吸には酸素が関与)中に6分子の二酸化炭素を生成します。二酸化炭素は細胞膜を通って血流に拡散し、そこで肺に戻されて呼気に放出されます。
水
水は細胞呼吸の残りの副産物です。好気性呼吸によるグルコース分子の分解により、6つの水分子が生成されます。しかし、二酸化炭素とは異なり、細胞や血液は主に水で構成されているため、水は特別な処理を必要とする廃棄物ではありません。
乳酸
細胞はまた、発酵または嫌気性呼吸と呼ばれるプロセスを通じて、酸素を使用せずにグルコースからエネルギーを収集することができます。特に筋肉は、ランニングなどの激しい運動の初期段階ではこのプロセスに依存しています。このプロセスの間、グルコースは分解されてエネルギーとピルビン酸と呼ばれる有機化合物の2つの分子を生成し、化学的に乳酸に変化します。過剰な乳酸は、血流を介して肝臓に徐々に運ばれ、肝臓でピルビン酸に変換されます。実行中に筋肉細胞で発生する発酵プロセスは、アルコール発酵のプロセスといくつかの点で似ています。酵母は酸素がない状態で糖を代謝します。筋肉細胞は乳酸を老廃物として放出し、酵母はアルコールとエタノールを放出します。