생명과학 · ATP 생성 경로의 비교

세포호흡과 발효의 에너지

같은 포도당을 이용해도 산소호흡과 발효의 ATP 순이득이 다른 이유를 찾아보세요.

세포호흡과 발효의 에너지 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

공통인 해당과정과 이후의 경로를 구별하고, 기질 수준 인산화와 산화적 인산화의 기여를 비교하세요.

교과와 단원

2022 개정 세포와 물질대사 · 세포호흡과 광합성. 세포호흡의 단계, 두 인산화 방식, 산소호흡과 발효의 공통점·차이점에 부분 연계합니다.

연계 성취기준: 12세포03-02 · 12세포03-03 · 12세포03-04

탐구 질문과 해설

1. 발효에서 얻는 순이득 2 ATP는 피루브산이 젖산이나 에탄올로 바뀔 때 생길까요?

이 모형의 2 ATP는 앞 단계인 해당과정에서 얻습니다. 발효의 뒤 단계는 NAD⁺를 재생하여 해당과정이 계속될 수 있게 합니다.

2. 발효에서는 언제나 이산화 탄소가 발생할까요?

아닙니다. 알코올 발효는 포도당 1단위당 CO₂ 2단위를 내놓지만 젖산 발효에서는 이 과정의 CO₂ 방출이 없습니다. 산소호흡은 완전 산화 시 CO₂ 6단위가 생깁니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

포도당이 모두 한 경로로 처리되는 경우를 비교하는 수지 모형입니다. 해당과정은 포도당 1단위당 ATP 4를 만들고 2를 사용하여 순이득 2를 얻습니다. 산소호흡에서는 TCA 회로의 기질 수준 인산화 2와 산화적 인산화 약 26–28을 더하여 총 약 30–32 ATP라는 흔한 교과 모형 추정치를 사용합니다. 이 범위는 모든 생물의 실제 수율이나 보장되는 최솟값·최댓값이 아니며, 전자 운반 방식·막 누출·다른 대사 경로 등에 따라 달라집니다. 발효는 해당과정의 순이득 2만 반영하고 젖산 또는 에탄올 2단위를 만듭니다. 산소가 있으면 산소호흡만, 없으면 선택한 발효만 진행하도록 단순화했으며 실제 세포에서는 두 경로가 함께 작동할 수 있습니다. 일부 생물의 산소를 쓰지 않는 전자 전달계는 생략합니다. 단계 사이 재생 시간과 중간의 소수점 양은 진행 비율 표현이며 실제 반응 속도나 순간적인 중간물질 수지를 예측하지 않습니다.

참고 자료

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.