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試してみたらこうなった

虚弱体質や慢性疾患を改善させる為に必要な情報や心得について、体験記を交えながらお話します。

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エネルギー代謝について分かりやすく説明してみた

「代謝(メタボリズム)」とは、体内で起こる化学反応の事です。

 

 

 

そして、生体内の代謝には、大きく分けてつあります。

 

 

 

 

  • エネルギー源である「ATP」を作る代謝

 

  • 「ATP」を使って、「ATP」以外のものを作る代謝

 

 

 

 

細胞には、後者「ATP以外のもの」を作る任務があります。しかし、その活動に必要なエネルギーも自分で作らなければならないのです。

 

 

 

本記事では、前者の、エネルギー源であるATPを作る「エネルギー代謝」についてお話します。

 

 

 

 

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エネルギー物質ATP

 

 

まずは、「ATP」が何なのかについてご説明します。

 

 

日本名は、「アデノシン3リン酸」です。

 

 

 

 

「ATP(エーティーピー)」は、簡単に言うと、エネルギーを溜め込んで充電がMaxの電池のような状態です。

 

 

また、エネルギーを放出して空っぽの状態を「ADP(エーディーピー)」と言います。

 

 

 

ATPとADP

 

 

 

 

そして、充電するには、何段階もの化学反応が起きます。

 

 

 

この「ATP」のエネルギーが無ければ、生体は生きていくことができません。

 

 

 

当然、後者の「ATP以外のものを作る」代謝も行なわれません。

 

 

 

不足すると、慢性疾患の原因になり、無くなれば死にます。どの生物でもです。

 

 

 

その為、「ATP」を作ることが重要なのです。

 

 

 

そして、「ATP」の材料は、糖質、脂質、タンパク質です。

 

 

 

このうち、燃料としてあてになるのは糖質と、脂質です。タンパク質は体の主成分になりますが、燃料としてはイマイチで、あまりあてになりません。

 

 

 

「ATP」については以下の記事で説明しています。

 

 

ATP(アデノシン三リン酸)について分かりやすく説明してみた

 

 

 

 

ATPとミトコンドリア

 

 

 

自らの活動資金(エネルギー物質ATP)を捻出するのも、細胞の仕事です。

 

 

 

そのエネルギー物質ATPは、細胞の中の「ミトコンドリア」で作っています。

 

 

 

 

ミトコンドリア

 

(細胞の図)

 

 

 

「ミトコンドリア」とは、一言で言うとエネルギーを作る発電所です。

 

 

 

なので、エネルギーをたくさん必要とする細胞は「ミトコンドリア」をたくさん持っています。

 

 

 

ただし、「ミトコンドリア」は酸素を使って「ATP」を作り出しているので、酸素があることが発電の条件です。

 

 

 

 

酸素がない = ミトコンドリアでATPが作れない

 

 

 

 

 

「ATP」は酸素がないと作れないのか・・・

 

 

 

というと、そんなこともありません。酸素がなくても、「ATP」をつくることは可能です。

 

 

ただし、ミトコンドリア発電所に頼ることはできません。その場合、別の方法で「ATP」を作ります。

 

 

 

 

 

 

ミトコンドリアを使わずにATPを作る

 

 

ミトコンドリアというのは、酸素がないと発電できませんから、酸素が滞る場合は、こちらの発電所は利用できません。

 

 

そんな時でも、細胞の液体部分「細胞質基質(さいぼうしつ・きしつ)」で起こる発電なら、酸素がなくてもエネルギーを作り出すことができます。

 

 

 

細胞質基質の解糖系

 

 

 

この発電方法には、酸素がいらないので、嫌気的解糖(けんきてき・かいとう)という名前がつけられています。(別名:解糖系)

 

 

 

「嫌気的解糖」は、酸素を要求する「ミトコンドリア」に頼らなくてもいいというメリットもありますが、少しの「ATP」しか作り出せないデメリットがあります。

 

 

そして、「酸素が足りない時」というのは、以下のようなケースです。

 

 

 

  • 激しい運動をして酸素供給が間に合わない

 

 

  • 細胞内にミトコンドリアを持っていない細胞(例:赤血球)は、そもそもミトコンドリアに頼った発電自体ができない

 

 

 

・・・このような場合、酸素が必要ない嫌気的解糖によって「ATP」を作り出すことができます。ですが、この方法では作り出せる「ATP」が少ないので、エネルギー不足になります。

 

 

「ATP不足 = 不健康」なので、やはり酸素を使った「ミトコンドリア」でのATP発電の方が、たくさんの「ATP」を作りだすことができるので健康的です。

 

 

 

 

嫌気的解糖 = ATP少ない = 不健康

 

 

ミトコンドリアでの反応 = ATP多い = 健康

 

 

 

 

このように「材料である、糖質、脂質、たんぱく質を分解してATPを作る」反応を「呼吸」と言います。

 

 

 

 

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呼吸とは

 

 

ここで、「呼吸」の定義についてお話します。

 

 

 

一般的に使う「呼吸」という言葉は、「酸素を吸って、二酸化炭素を吐くこと」を意味します。

 

 

ですが、生物学で使う「呼吸」という言葉は、「細胞が有機物を分解して、その過程で生じるエネルギーを「ATP」に蓄えること」を意味します。

 

 

 

 

 

前者が肺で行なっている「外呼吸(ガス交換)」で、後者は「内呼吸(細胞呼吸)」です。「外呼吸」で吸収した酸素を使って、「内呼吸」で「ATP」を作ります。

 

 

本記事では、「内呼吸」について説明しています。

 

 

 

「ATP」にエネルギーをつめる = 内呼吸

 

 

 

 

好気呼吸と嫌気呼吸の違い

 

 

 

エネルギーを「ATP」に蓄える「内呼吸」には、パターンあります。

 

 

先程もチラっとでてきましたが、「呼吸に酸素がいるか、いらないか」です。

 

 

 

  • 酸素が必要な呼吸・・・好気呼吸(こうき・こきゅう)

 

  • 酸素が必要じゃない呼吸・・・嫌気呼吸(けんき・こきゅう)

 

 

 

 

前者の酸素が必要な「好気呼吸」は、動物や植物が行なっています。

 

 

後者の酸素が必要じゃない「嫌気呼吸」は、先程紹介した「嫌気的解糖」、酵母菌や植物等が行なう「アルコール発酵」や、乳酸菌が行なう「乳酸発酵」です。

 

 

 

先程の復習ですが、効率よく「ATP」が作れるのは、酸素を利用した“好気”の方です。

 

 

 

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糖質からATPを作る

 

 

「ATP」の材料になるのは「糖質」「脂質」「タンパク質」でした。

 

 

最初に、「糖質」の代謝について説明します。

 

 

「糖質からATPを作る」というのは、言い換えると、「ブドウ糖からATPを作る」です。

 

 

 

「糖質」というのは、単糖が集まって出来ています。ブドウ糖(英語:グルコース)は単糖の代表です。これが「ATP」の材料になるわけです。

 

 

 

ブドウ糖を分解して「ATP」を取り出すには、まず、「解糖系 かいとうけい」という名前の反応が起きます。

 

 

 

 

解糖系とは

 

 

「糖質」を食べると、消化器官でグルコース(ブドウ糖)に分解されます。

 

 

グルコースは小腸で吸収され、血液によって全身の細胞に届けられます。

 

 

すると、グルコースは、最初に細胞内の液体部分「細胞質基質 さいぼうしつきしつ」に到着します。

 

 

 

細胞質基質の解糖系

 

細胞(簡略化)

 

 

 

ここで行なわれる「解糖系」とは、先程説明した「嫌気的解糖系(けんきてきかいとう)」の事です。「嫌気的解糖」は、名前の通り酸素が必要ありません。

 

 

 

また、「解」「糖」という名前の通り、グルコース(糖質)が分解されます。

 

 

 

何段階か代謝があるのですが、最終的に「ピルビン酸」に変身します。

 

 

 

 

グルコース

 

 

(何段階か代謝)

 

 

ピルビン酸

 

 

 

 

で、その分解の過程で発生したエネルギーによって、「ATP」が2個と、「水素」が生じます。

 

 

 

解糖系について詳しく説明した記事が以下になります。

 

解糖系について分かりやすく説明してみた

 

 

 

 

で、グルコースは「ピルビン酸」になったわけですが、ここが分かれ道です。

 

 

 

ここから先、もし酸素がなければ、ミトコンドリア発電所で発電することはできません。「ピルビン酸」は「乳酸」になります。

 

 

ここまでだと「ATP」は2個です。つまり、

 

 

 

解糖系 = ATP2個

 

 

 

 

しかし、もし酸素があれば、ミトコンドリアで発電することができます。

 

 

 

 

嫌気的解糖か好気的解糖か

 

 

 

 

(追記)ちなみに、右が健康的なルート、左が不健康なルートです。左のルートに偏ると、乳酸の蓄積を招くので、癌が発生しやすくなります。癌が発生する過程は以下に書きましたので参考にして下さい。

 

癌細胞と癌家系について分かりやすく説明してみた

 

 

 

ここからは、解糖系でできた「ピルビン酸」が、ミトコンドリアのマトリックスの中に進んだ後のお話をします。

 

 

 

 

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ミトコンドリアのマトリックス(クエン酸回路)

 

 

「ピルビン酸」は、酸素がない状態だと、ミトコンドリアで発電する資格がないので「乳酸」になりますが、酸素があればミトコンドリアでもっと多くの「ATP」を作ることができます。

 

 

ミトコンドリアのマトリックスでは、「クエン酸回路 くえんさん・かいろ」という名前の反応が行なわれます。

 

 

 

ミトコンドリアのマトリックスに移動した「ピルビン酸」は、そのままでは「クエン酸回路」に参加することができません。

 

 

 

なので、まず、酵素の働きによって代謝されて「アセチルCoA(あせちるこ・えー)」という物質になります。

 

 

 

 

ピルビン酸

 

 

アセチルCoA

 

 

 

 

さらに、「アセチルCoA」は、マトリックスの中の「オキサロ酢酸」という物質と反応して、「クエン酸」になります。

 

 

 

ピルビン酸からアセチルCoA

 

 

 

そこから、さらに何回も姿を変えるのですが、ぐるっーと一周回って、最後は再び「オキサロ酢酸」になり、また「ピルビン酸から作られるアセチルCoA」と反応する…

 

 

 

と、何度もクルクルと繰り返し反応できるというわけです。

 

 

 

クエン酸回路(TCA回路)

 

 

 

だから「回路」、そして、一番最初に変わるのが「クエン酸」だから「クエン酸回路」です。別名は「TCA回路」です。

 

 

 

この過程で、2分子の「ATP」が生じますが、「水素」も生じます。

 

 

 

この「水素」が、次に続く反応経路で、「ATP」を作るために必要なのです。

 

 

 

 

「クエン酸回路」について詳しく知りたい方は以下の記事をお読み下さい。

 

 

クエン酸回路(TCA回路)について分かりやすく説明してみた

 

 

 

ここまで、「解糖系」→「(酸素あり)クエン酸回路」、と来ました。

 

 

次に続く反応経路の名前は「電子伝達系 でんしでんたつけい」です。

 

 

この反応が行なわれる場所は、ミトコンドリアの内膜です。

 

 

 

 

電子伝達系

 

 

「電子伝達系」は、好気呼吸の最終段階です。反応が起こる場所は、ミトコンドリアの内膜です。

 

 

「解糖系」と「クエン酸回路」で生じた水素は、ミトコンドリアの内膜に集まってきて、酸素と結びつきます。

 

 

 

そして、「ATP」34個と、水を合成します。

 

 

 

「ATP」34個・・・「電子伝達系」の「ATP」の合成は、「解糖系(ATP2個)」、「クエン酸回路(ATP2個)」と比べて圧倒的に多いのが分かると思います。

 

 

 

 

 

 

 

 

ここまで、糖質の代謝を簡単にみてきました。次は「脂質」の代謝について説明します。

 

 

 

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脂質からATPを作る

 

 

脂質の代表が「中性脂肪」です。

 

 

中性脂肪は、「グリセロール」と、「脂肪酸が3個」が結合した構造をしています。

 

 

「グリセロール」と「脂肪酸」・・・この2つは、代謝経路が少し違います。前者は、解糖系の途中へ合流しますが、後者は少しずつ分解されて「アセチルCoA」になります。

 

 

 

 

  • グリセロール(グリセリンともいう)・・・解糖系の途中へ

 

 

  • 脂肪酸・・・分解されて(炭素鎖が2個ずつ切れて酸化されて)アセチルCoAに変身する

 

 

 

 

脂肪酸が分解されて「アセチルCoA」になることを「β酸化」と言います。

 

 

中性脂肪から「ATP」を作る場合は、グリセロールの代謝経路と、脂肪酸の代謝経路とを合わせたものになります。

 

 

 

 

脂質のエネルギー代謝の経路

 

 

 

脂質は、糖質やタンパク質に比べると、多くのATPを作ることができます。

 

 

「脂肪酸」は高エネルギーです。

 

 

『ケトン体が人類を救う 糖質制限でなぜ健康になるのか 著者:宗田哲男』より引用

 

 

通常は、細胞が必要なエネルギー(ATP)は、グルコースが解糖系からピルビン酸とアセチルCoAを経て、TCA回路(クエン酸回路)へと代謝され、さらに酸化的リン酸化によって産生されます。

 

 

このときに、グルコースからATPへと変換されるのは、1分子から2分子です。

 

 

一方、脂肪酸からエネルギーを産生する場合は、脂肪酸が分解(β酸化)されてアセチルCoAになり、このアセチルCoAがミトコンドリアのTCA回路で代謝されてATPを作り出します。

 

 

このときの脂肪酸酸化は、たとえば活性化されたパルミチン酸のβ酸化は、7サイクルくり返されるので、パルミチン酸からは8分子のアセチルCoAができて、それぞれ12分子のATPが生じますから、最終的には129分子という多くのATPが得られます。

 

 

これは、ブドウ糖の場合に比べてかなり大きなエネルギーになります(『ハーパー・生化学』原書27版訳本P157、丸善)。

 

 

(127p)

 

 

 

そして、「グリセロール」は、糖質以外の材料から糖質をつくる「糖新生 とうしんせい」というシステムによって「グルコース」に変換されます。

 

 

 

糖新生については以下の記事をご覧下さい。

 

糖新生の仕組みについて分かりやすく説明してみた

 

 

 

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タンパク質からATPを作る

 

 

「タンパク質」は、糖質や脂質にくらべて、エネルギーとしてあてになりませんが、「ATP」は作れます。

 

 

タンパク質は、アミノ酸が鎖になったものです。なので、まず、タンパク質はアミノ酸に分解されます。

 

 

 

タンパク質

 

 

アミノ酸

 

 

 

ところで、

 

 

糖質と脂質は「炭素」、「水素」、「酸素」からできています。

 

 

タンパク質は「炭素」、「水素」、「酸素」と「窒素」が含まれています。

 

 

ATPを作る時、この「窒素」である「アミノ基」は邪魔なので外されます。

 

 

 

で、「炭素」、「水素」、「酸素」から構成される分子に変換して、クエン酸回路に入るというわけです。

 

 

そして、クエン酸回路の入り方にはいくつかあります。

 

 

 

アセチルCoAになってから、クエン酸回路に入る方法や、

 

アセチルCoAにならずにクエン酸回路に入る方法です。

 

 

 

どのルートを辿るかは、アミノ酸の種類によって決まっています。

 

 

 

ちなみに、外された「アミノ基」は、そのままでは毒性のある「アンモニア」になります。これは体に悪いので、「尿素」に作り変えられ、最終的に尿中に排泄されます。

 

 

 

説明について

 

 

 

本記事では、全体の流れが掴めるように、細かい部分はかなり省略して説明してみました。

 

 

ここで書ききれなかった細かい部分は、今後、必要であれば、それぞれの記事のテーマに合わせて、深堀して説明していくつもりです。

 

 

 

(追記)エネルギー代謝の視点から見た健康

 

 

「糖質」、「脂質」、「タンパク質」のうち、「タンパク質」は体の主成分でエネルギー源としてはあてにならないので、「ATP」の主な材料は「糖質」と「脂質」になります。

 

 

脂質はエネルギーです。

 

 

一方、糖質は「解糖系→クエン酸回路→電子伝達系」と進めばエネルギーですが、「解糖系」だけだとエネルギーで「乳酸」を発生させます。

 

 

当然、健康に良いのは「脂質」です。

 

 

糖質の場合は、代謝が「解糖系に傾いて乳酸を発生させる」か、「ミトコンドリアまで進んで代謝し切る」かによって、健康状態が変わってきます。

 

 

乳酸はpH5程度の酸性です。その為、蓄積すると血液が酸性に傾き慢性疾患の原因になります。

 

 

糖質を摂られている方が健康の為に気をつけた方がいい事は、代謝を「解糖系」に傾けない事です。以下はその為の具体的な方法になります。

 

 

ベジタリアンや糖質を止められない人が、健康の為に摂っておきたい栄養素とは

 

 

 

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ATP(アデノシン三リン酸)について分かりやすく説明してみた
ATP(アデノシン三リン酸)について分かりやすく説明してみた

 

厚生労働省と農林水産省が推奨している「食事バランスガイド」を健康的だと思っている人は多いです。

 

 

 

しかし、これを真面目に守っていれば、確実に「質的な栄養失調」になります。

 

 

 

質的な栄養失調とは、「糖質過多 タンパク質不足 脂質不足 ビタミン不足 ミネラル不足」の状態です。

 

 

 

 

これの何がいけないのかというと、

 

 

 

生物が活動する為に必要なATP(えーてぃーぴー)というエネルギー物質が足りなくなるからです。

 

 

 

 

「ATP」は小さな分子です。

 

 

 

 

「ATP」が十分にあることで、心臓も動き、呼吸し、体を動かすことができます。

 

 

 

 

もし「ATP」が不足すると、多くの慢性疾患を引き起こします。そして、どの生物も「ATP」が無くなると死にます。

 

 

 

 

「質的な栄養失調」が原因で、生命活動に必要な「ATP」が不足する…

 

 

 

 

そうなってはいけないので、「ATP」について理解し、不足させないように栄養に気を配る事が大事なのです。

 

 

 

 

食事には、「自分の体を作り出す為の何か」と、「生きていく為に必要なエネルギー」が含まれています。

 

 

 

しかし、「体の材料」と違って、「エネルギー」は目に見えません。その為、ピンとこない人もいると思います。

 

 

 

 

なので、本記事では「ATP」について分かりやすく説明します。

 

 

 

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食事をするということ

 

 

 

生体が生きていく為(生命維持や、細胞活動)には、エネルギーが必要です。

 

 

 

熱、運動、化学反応・・・働きは「細胞の種類」によって様々ですが、これらの仕事を遂行する為に、エネルギー物質である「ATP」を使います。

 

 

 

  • 筋肉を動かす

 

  • 細胞が分裂する

 

  • 体を構成する物質の合成をする

 

  • 体温を維持する

 

 

 

私達が食事をする一番の目的は、「ATP」を作り出すこと・・・と言っても過言ではありません。

 

 

 

細胞は、食事から摂れる「糖質」、「脂質」、「タンパク質」を処理することで「ATP」を作りだしています。

 

 

 

つまり、「三大栄養素」と言われるものが、「ATP」の材料になるわけです。

 

 

 

ちなみに、「ATP」を作る時に「ビタミンC」が必要なので、これが足りないと、「ATP」を上手く作ることができません。

 

『優しく生きたい 教育問題と医療問題について 藤川先生講演会(2016.12.4)』より引用

 

・ATP→ADP→AMPとなるときにエネルギーを放出

 

・AMP→ADP→ATPとATPを合成するときにビタミンCが必要

 

・厚労省推奨の1日ビタミンC100mgでは足りない
→人によって500mg~10gは必要

 

 

次は「ATP」の構造について説明します。

 

 

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ATPとは何か?

 

 

「ATP」とは略語です。

 

 

正式名称は、「アデノシン3リン酸」です。

 

 

英語でadenosine triphosphate(アデノシン・トリ・ホスフェート)。

 

 

「T」は「トリ」と読みます。意味はです。

 

 

なんで「3」なのかというと、「アデノシン」という物質に、「リン酸」が3つくっついた構造をしているからです。

 

 

 

記事の一番上のイラストを簡略化したのが以下になります(向きが逆ですが)。

 

 

 

 

ATP(アデノシン三リン酸)の構造

 

(アデノシン・3・リン酸(ATP)の構造)

 

 

 

「エネルギー」というと、形の無い物を思い浮かべてしまいますが、そうではなく、「ATP」は「エネルギーを貯蔵できる物質」です。

 

 

 

この物質を介してエネルギーのやりとりを行なう・・・というわけです。

 

 

 

だから、「ATP」は、別名「生体内のエネルギー通貨」と呼ばれています。

 

 

 

また、エネルギーが蓄えられる(エネルギーがつまった)物質なので、「充電式の電池」ともいえます。

 

 

 

ネットや本を調べると、「ATP」は「小さな分子」であるとか、「物質」であるとか、「化合物」であるとか、「化学物質」であるとか、様々な言い方がされています。

 

これだとピンとこないので「エネルギー通過」や、「充電式の電池」のイメージの方がわかりやすいと思います。

 

 

 

 

ATPはどうやってエネルギーを蓄えるか

 

 

糖質、脂質、タンパク質・・・といった、違う物質から「ATP」を作って、様々な事に利用する…

 

 

 

使用方法は「通貨」にそっくりです。

 

 

 

しかし、エネルギーの産生方法は、「充電式の電池」に似ています。充電したり、使用したりするからです。

 

 

 

エネルギーがつまった状態を「ATP」、エネルギーが空の状態を「ADP」と言います。

 

 

 

材料を分解する時に出てきたエネルギーを「ADP」の空の電池につめて、「ATP」にします。

 

 

 

 

 

ADP → ATP(充電)

 

 

 

 

  • 「ATP」はアデノシン・トリ・ホスフェートです。トリ(Tori)は、です。つまり、アデノシンにリン酸が3つくっついています。この3つ目のリン酸をくっつけるのに大きなエネルギーが必要です。

 

 

 

 

 

  • 「ADP」はアデノシン・ジ・ホスフェートです。ジ(Di)は、です。こちらはリン酸が2つくっついています。3つ目のリン酸が外れて2つになる時に、エネルギーが放出されます。

 

 

 

 

 

わかりやすく「電池」と表現しましたが、図で表すと、全然電池風ではありません。

 

 

 

以下のように、3個目のリン酸をくっつけたり、外したりして、エネルギーの貯蔵と放出をしているわけです。

 

 

 

ATPとADP

 

 

 

 

 

ちなみに、「 ATP ⇔ ADP 」の変換は、何度でも行なうことができます。

 

 

 

充電が完了した「ATP」が多い程元気なのですが、

 

 

 

次はこれが不足するとどうなるのかについてお話します。

 

 

 

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ATPが不足すると起きる問題

 

 

生体はまず、「ATP」を作ります。

 

 

 

そして、この「ATP」を「ADP」に変換する時に放出されるエネルギーを使って熱、運動、化学反応といったさまざまな活動をしています。

 

 

 

従って、活動資金である「ATP」が十分足りていれば「健康」ですが、不足すると、体に様々な問題が起きます。

 

 

『ガンの特効薬はミトコンドリア賦活剤 生体のどこかでATPが不足すると人間は病気になる』より引用

 

 

私たち人間はATPという生体エネルギー通貨によって、すべてを動かして生きています。ATPが不足すれば、あらゆる臓器や筋肉・神経などに不具合が生じ、衰弱して死にます。

 

 

ATPの95%を作っているのが、ミトコンドリアです。体の痛みやコリは、ミトコンドリアが衰弱してATPが不足していることを教えてくれています。

 

 

それを放置していれば、やがてガン・糖尿病・心臓病・リウマチなどが悪化し、大変なことになります。

 

 

アルツハイマーやうつ病なども、ミトコンドリア機能障害によるATP不足からきています。

 

 

 

活動の元が断たれるので、どこに問題が起きても不思議ではありません。

 

 

 

 

ですが、必ず「みんなが同じ病気」になるわけではありません。どんな病気になるかは、その人の遺伝的な弱点によって違います。

 

 

 

 

また、病気とまではいかなくても、以下のような小さな不調も「ATP」不足が原因だったりします。

 

 

 

  • 熱が生産されなくなることで体温が低くなる

 

  • 糖質制限が上手くいかない

 

 

 

次はATPの材料について説明します。

 

 

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ATPの材料

 

 

食事から糖質、脂質、タンパク質を摂っても、そのままではエネルギーとして使用できません。

 

 

 

これらは、少しずつ分解されて、その際に発生したエネルギーを「ATP」という形で蓄えて、利用できるようにするわけですが、そうなるまでには化学反応が何段階も起こります

 

 

 

 

材料になる「糖質」、「脂質」、「タンパク質」は、違う物質で、以下のような特徴があります。

 

 

 

 

  • 糖質・・・・・・身体の成分にはならない。燃料のみになる。※「必須糖質」というのはない。

 

 

  • 脂質・・・・・・身体の成分であり、燃料となる。※「必須脂肪酸」というのがある。

 

 

  • タンパク質・・・身体の主成分となる。一部が燃料となるが、生体を維持するための十分な燃料ではない。※「必須アミノ酸」というのがある。

 

 

 

 

「ATP」を作る材料は、主に糖質脂質ということになります。

 

 

 

一方、飢餓時など、糖質や脂質の供給が追いつかない時は、タンパク質を材料にして「ATP」を作ります。これを「糖新生 とうしんせい」といいます。

 

 

 

 

より多くATPが作れる材料は

 

 

エネルギー源としてあてになるのは、「糖質」と「脂質」です。

 

 

 

この2つのうち、どちらが燃料として優れているかについてお話します。

 

 

 

まずはブドウ糖(糖質)の場合です。

 

 

 

 

「ATP」を作る時は、通常、「酸素」を使うのですが、糖質の場合は、酸素が無くても「ATP」を作ることが可能です。

 

 

 

 

「糖質」は、酸素を使用せず「ATP」を作る場合と、酸素を使って「ATP」を作る場合と、2つの方法があります。

 

 

 

  • ブドウ糖から酸素でATPを作る

 

  • ブドウ糖から酸素でATPを作る

 

 

 

この2つは、作られる「ATP」の数が違います。

 

 

 

無酸素での作り方だと、1分子のブドウ糖から、「ATP」は2分子作られます。少ないです。

 

 

 

でも、酸素を使えば、1分子のブドウ糖から、「ATP」は38分子作られます。なかなかです。

 

 

 

 

次に脂質です。

 

 

 

1分子のパルミチン酸(飽和脂肪酸)だと、「ATP」は129分子作られます。高エネルギーです。

 

 

 

 

脂質に比べると、糖質は得られるエネルギーが少ないです。

 

 

 

ご飯やお菓子を、食べても食べても満足できない…という人がいますが、これが原因の1つです。

 

 

 

「ATP」がたくさんあると元気になりますが、「ATP」が少ないとエネルギー不足になります。

 

 

 

糖質は、食べても作られる「ATP」が少ないので、「エネルギー不足」を解消する為に過食してしまう…というわけです。

 

 

 

 

 

ATPの合成経路

 

 

 

「ATP」を合成する反応ルートは複数あります。以下がその名称です。

 

 

 

  • 解糖系(かいとうけい)

 

  • クエン酸回路(くえんさんかいろ)

 

  • 電子伝達系(でんしでんたつけい)

 

 

 

これらの反応が起きる場所は以下になります。

 

 

 

  • 解糖系・・・・・・細胞質基質(さいぼうしつきしつ)

 

  • クエン酸回路・・・ミトコンドリアのマトリックス

 

  • 電子伝達系・・・・ミトコンドリアの内膜(ないまく)

 

 

 

解糖系とクエン酸回路と電子伝達系

 

(ATPを作っている場所)

 

 

 

反応については、以下の記事でお話します。

 

 

 

エネルギー代謝について分かりやすく説明してみたへ続く

 

 

 

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