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細胞呼吸は、細胞が食物をエネルギーに変換するプロセスを指します。発酵は呼吸周期における特定の化学反応です。これは、細胞が酸素にアクセスできないときに起こります。これは、嫌気性呼吸としても知られている状態です。発酵プロセスは、好気性または酸素ベースの呼吸よりもはるかに少ないエネルギーを生成します。
解糖と発酵
解糖は呼吸サイクルの最初のステップです。有酸素呼吸と無酸素呼吸の両方で発生します。解糖の間、グルコース分子はピルビン酸と呼ばれる物質に還元されます。酸素が利用できる場合、ピルビン酸はさらに分解され、多くの化学反応を受けて大量のエネルギーを生成します。酸素が利用できない場合、ピルビン酸は発酵プロセスを経て、アルコールまたは乳酸とともに少量のエネルギーを生成します。
発酵とエネルギー
Chemistry for BiologistsのWebサイトによると、発酵は好気性呼吸で生成されるエネルギーの約10％を生成し、解糖を継続するのに十分です。酸素ベースの生物（人間など）は、発酵で生成される少量のエネルギーで非常に限られた時間の間生き残ることができます。
発酵と植物
発酵は動物よりも植物ではるかに一般的です。植物では、エタノールは発酵の望ましい産物の1つです。アルコール飲料メーカーは、飲み物のアルコール度数を発酵させて取得するための成分を必要としています。例えば、ビールは発酵穀物から作られています。
発酵と運動
人々が運動するとき、彼らは通常、それが更新されるよりも速く酸素を消費します。このため、筋肉細胞は一時的な嫌気性呼吸を行うことができます。運動のために十分な酸素が利用できない場合、筋肉細胞は発酵して乳酸を生成し、次に乳酸が筋肉に蓄積して、けいれん、痛み、疲労を引き起こします。
有酸素呼吸の目的
有酸素呼吸は、人間のほとんどの臓器や細胞にエネルギーを供給します。大量のエネルギーが生成されると、心臓などの重要な筋肉や不随意呼吸筋が機能し続けることができます。有酸素呼吸は、脳機能や随意筋の運動にも必要です。