エネルギー代謝を考える

人は生きるためにエネルギーを摂取してそれを代謝・利用しているわけですが、これには非常に複雑なシステムが働いています。

ブドウ糖の代謝

人間の主要なエネルギーのブドウ糖は、まずは、酸素を使わない代謝を受けます。しかしそれでは代謝効率が悪く、また、代謝産物には多くのエネルギーが残っています。ですがブドウ糖の嫌気的代謝は比較的単純で反応も多くありません。そのため一定時間あたりに代謝できるブドウ糖は多く、短時間に多量のエネルギーが必要なときに有利な代謝です。ブドウ糖の嫌気的代謝の代謝産物はピルビン酸というものですが、これは最終的に乳酸まで代謝されます。その後は酸素を使った代謝が行われます。

TCA回路と電子伝達系

嫌気的代謝で産生されたピルビン酸から変換したアセチルCoAを代謝するTCA回路、それによって生じたNADHなどを用いる電子伝達系があります。TCA回路では、エネルギーやNADHを生産する働きを持ち効率の良いエネルギー生産を可能とさせています。また、好気的条件において乳酸をピルビン酸に変換させエネルギーとして再利用させる働きも持っています。TCA回路は酸素を使うと言いましたが、厳密には酸素消費はしておらず、酸素がないと働かないというような意味になります。次に電子伝達系ではNADHなどを用いて水素と酸素を結合させ、H2Oとします。またその過程でミトコンドリア内膜の内外に水素イオン濃度勾配を生じさせ、それを利用しエネルギーを作り出します。その過程を酸化的リン酸化といいます。またこの他に脂肪酸の代謝機構であるβ酸化というものもあります。

エネルギー代謝は複雑ですが、概要だけでも知っておくといいかもしれません。例えば、なぜアルコールを摂取すると太ると言われるのかも理解できるようになってきます。

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