1 細胞と代謝:生命の最小単位(5)

グルコースからATPを取り出す最初の一歩は解糖系。

解糖系はグルコース1個からピルビン酸2個と、

2個のATP、2枚のNADHを取り出すところです。

よく見ると、2段階に分かれています。

第1段階ではグルコース1個に2ATPを使って、

分解しやすい状態にします。

第2段階で、2個のピルビン酸に分けて

4個のATPと2個のNADHを取り出しています。

本によっては「(-2ATP)+4ATP=2ATP」と書いてあるのは、

このためです。

解糖系は酸素がなくても進みます。

酸素が十分にないときの筋肉運動(無酸素運動)は、解糖系様様

そのときにはピルビン酸ではなく、乳酸が2個できます。

乳酸のままでは次のTCAサイクルに進むことができませんから、

肝臓で乳酸をピルビン酸に作り直してもらう必要がありますよ。

TCAサイクル(クエン酸回路)は、

ピルビン酸1個から、

ATPとGTP、FADH₂を1個ずつとNADHを4個取り出すところ。

ここも2段階に分けられます。

第1段階はピルビン酸をアセチルCoAにして、

ATPとNADHを1個ずつ取り出します。

第2段階はアセチルCoAをミトコンドリアの中に入れて、

くるりと回します。

くるりと回すと、GTPとFADH₂が1個ずつ、

NADHが3個出てきます。

注意するところは「ミトコンドリア」

ミトコンドリアは、酸化反応をするところでしたね。

つまり、酸素がないとミトコンドリアは役立たず。

酸素なしではTCAサイクルは回りません。

ちゃんと覚えておいてくださいね。

最後の呼吸鎖(電子伝達系)は、

NADH1個を3個のATPにして、FADH₂1個を2個のATPにするところ。

これまた、場所はミトコンドリアです。

酸素がないと、進まない…ですね。

注意点は、解糖系で出来たNADHはFADH₂に形を変えてから

呼吸鎖の交換に入るというところ。

38ATPを取り出せるところは、

解糖系由来のNADHがそのままミトコンドリアに入ります。

まとめてみましょう。

グルコース1個からできるピルビン酸は2個。

ピルビン酸1個からNADHは4個、FADH₂は1個できます。

さらに解糖系で出来たNADHはFADH₂になりますね。

だから、呼吸鎖には8NADHと4FADH₂が入るはず。

できるATPは8×3+4×2=32個です。

そこに2個のGTPも足しましょう。

GTPとATPは少ししか違わないので、

エネルギー産生の面では一緒にしてしまってかまいません。

「グルコース1個から、36ATP」、ちゃんと作れましたね。

 

忘れてはいけないこと。

このまとめは「酸素が十分にあったとき」のおはなしです。

酸素が十分にないと、解糖系の2ATPしかできません。

これが「酸素がないと(呼吸できないと)死んでしまう」理由です。

酸素なしでもごくわずかのATPを作ることはできますが、

それだけでは、

ヒトは生命活動を維持できない…ということでもありますね。

あとでおはなしする「臓器・器官」の呼吸器系の受容性が、

早くも分かってもらえたと思います。

あと、途中で出てきた「痩せるためには代謝を上げる」は、

「臓器・器官」の筋骨格系のところにつながっていきますよ。