세포 호흡은 포도당을 단계적으로 분해해 ATP를 얻는 과정이에요.
해당 과정·TCA 회로·전자전달계를 거치면 산소가 충분할 때 최대 약 38 ATP가 나와요.
산소가 부족하면 해당 과정만 작동하는 발효로 2 ATP만 얻고, 근육에서는 젖산이 쌓여요.
슬라이더로 산소 공급량을 줄여 전자전달계가 멈추고 총 ATP가 어떻게 바뀌는지 확인해 봐요.
포도당을 태워서 에너지를 얻다
🔥 세포 호흡 = 느린 연소
①나무를 태우면 열과 빛이 나온다 (연소)
②세포도 포도당을 "태워서" ATP를 만든다 (세포 호흡)
③단, 한꺼번에 태우면 세포가 타버리니까 단계적으로!
세포 호흡 3단계
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세포 호흡의 3단계: 해당과정, TCA 회로, 전자전달계와 ATP 생산량
💡 산소를 줄여보세요!
①산소가 충분하면 38 ATP (해당 2 + TCA 2 + 전자전달 34)
②산소가 부족하면 2 ATP만! (해당 과정만 작동)
③이것이 격렬한 운동 시 젖산이 쌓이는 이유 (젖산 발효)
핵심 공식
세포 호흡 총 반응식
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 에너지(38ATP)
포도당 1분자 완전 분해 시 최대 38 ATP 생성
호흡 단계 비교
Chart세포 호흡 3단계 비교
단계
장소
기질
산물
ATP
해당 과정
세포질
포도당
피루브산 2개
2
TCA 회로
기질
아세틸 CoA
CO₂, NADH, FADH₂
2
전자전달계
내막
NADH, FADH₂
H₂O
34
발효: 산소 없는 에너지 생산
발효 비교
Chart알코올 발효 vs 젖산 발효
구분
알코올 발효
젖산 발효
생물
효모
동물 근육 세포
최종 산물
에탄올 + CO₂
젖산
ATP
2개
2개
용도
빵, 술, 맥주
요구르트, 김치
예제와 기출로 점검
예제 1
포도당 1분자가 산소가 충분한 조건에서 완전히 분해될 때 생성되는 최대 ATP 수는? (해당 과정·TCA 회로·전자전달계 합산)
1
해당 과정에서 2 ATP, TCA 회로에서 2 ATP가 생성된다.
2
전자전달계에서 NADH·FADH₂가 산화되며 최대 34 ATP가 생성된다.
3
2 + 2 + 34 = 38 ATP.
▸ 최대 38 ATP
대부분의 ATP(34개)는 전자전달계에서 나온다. 산소가 없으면 해당 과정의 2 ATP만 얻는다.
예제 2
산소가 부족한 사람의 근육 세포에서 격렬한 운동 중 일어나는 발효의 이름, 최종 산물, 얻는 ATP 수는?
1
동물의 근육 세포는 산소가 부족하면 젖산 발효를 한다.
2
포도당이 해당 과정만 거쳐 피루브산이 되고, 피루브산은 젖산으로 환원된다.
▸ 젖산 발효, 최종 산물은 젖산, ATP는 2개
발효는 해당 과정만 작동하므로 ATP가 2개뿐이다. 젖산이 쌓이면 근육이 피로해진다.
수능 유형
사람의 세포 호흡에 대한 설명으로 옳은 것은?
①해당 과정은 미토콘드리아 기질에서 일어난다
②TCA 회로에서 CO₂가 방출된다
③전자전달계는 산소 없이도 진행된다
④해당 과정에서 가장 많은 ATP가 생성된다
⑤젖산 발효는 미토콘드리아에서 일어난다
▸ ② TCA 회로에서 CO₂가 방출된다
1
TCA 회로(미토콘드리아 기질)에서 탄소가 산화되어 CO₂가 방출되고 NADH·FADH₂가 만들어진다.
2
해당 과정은 세포질에서 일어나고(①), 전자전달계는 O₂가 필요하며(③), ATP는 전자전달계에서 가장 많이 나오고(④), 발효는 세포질에서 일어난다(⑤).