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”呼吸”のチョコット知識③  解糖系、TCAサイクル、電子伝達系 

 花野井薬局150

“呼吸”のチョコット知識③

.

糖質代

解糖TCAサイクル電子伝達系

の3つの反応段階から成り立っています。

 

 Ⅰ.bTCAサイクル(Tricarboxylic acid cycle)

 

 解糖系でブドウ糖から生じたピルビン酸は、ミトコンドリアのマトリックス内で、

 

ミトコンドリアの構造

[ミトコンドリア]

 

 酵素(ピルビン酸脱炭酸酵素など)の働きによってアセチルCoAになります。

 

エネルギー発生メカニズム(呼吸バージョン)

ミトコンドリア

 

  このアセチルCoAはオキサロ酢酸と結合してクエン酸を生じ、クエン酸も種々の酵素の働きで、

 

 2-オキソグルタル酸コハク酸フマル酸リンゴ酸

 

  などの有機物に姿を変えていき、最後にはオキサロ酢酸となる回路を形成(TCAサイクル)し一周します。

 このとき、脱水素酵素が働き、基質から2(水素)をはずし、脱水素酵素の補酵素NADと結合させてNADH2にします。

 

AH2  A+2(AH2は基質)

   ↓

     NADH2

[ナイアシンNAD(Niacinamid adenine dinucleotide)を構成し、

種々の酵素の補酵素として働きます。]

 

基質AH2はピルビン酸、クエン酸、2-オキソグルタル酸、リンゴ酸などです。

 

   また、2-オキソグルタル酸からコハク酸を生じるところで2ATPがつくられます。

 

 


.

 Ⅰ.c電子伝達系(Electron transport chain)

 

  呼吸の最終段階が電子伝達系です。

 電子伝達系はミトコンドリアの内膜

 

ミトコンドリアの構造

[ミトコンドリア]

 .

きれいに並んだ各種の脱水素酵素やフラビン酵素、チトクローム類によって進行する反応です。

 

電子伝達系

[電子伝達系]

.

 解糖系やTCAサイクルではずされたH2は脱水素酵素の補酵素NADと結合してNADH2になります。そして、フラビン酵素の補酵素FADにH2を渡してFADH2として、NADH2はNADに戻ります。このとき1ATPがつくられます。

  [ビタミンB2は FAD(Flavin adenine dinucleotide)を構成し、
種々の酵素の補酵素として働きます。]

 さらに、H2を受け取ったFADH2はチトクローム類(チトクロームb→チトクロームc→チトクロームa)のチトクロームbに2H+(チトクローム類上は電子)を受け渡してFADとなります。チトクロームbとチトクロームcのところで1ATPが産生されます。

 そして、チトクロームcから電子2H+を受け取ったチトクロームaの電子2H+は外呼吸によって取り入れた酸素と結合して水をつくります。このときも1ATPができます。

 

エネルギー発生のしくみO2:酸素
CO2:炭酸ガス二酸化炭素
H2O:水

 

 糖質代謝によるブドウ糖1分子のエネルギーの収支

解糖系     2ATP

TCAサイクル  2ATP

電子伝達系  34ATP

————————————————–

                    38ATP

 

      

ブドウ糖+酸素→炭酸ガス+水 +38ATP

(C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O)

.

細胞における糖質代謝で得られるエネルギーはブドウ糖1分子につき38ATPです。

.

.

果糖(Fructose)ガラクトース(Galactose)

 また、単糖類の果糖ガラクトースはリン酸化されて  P果糖P となって解糖系に入ります。

ブドウ糖

ブドウ糖P

    果糖→ P果糖P大 ←ガラクトース

グリセルアルデヒドP

 

解糖系・TCAサイクルと三大栄養素

 

 

  そして、果糖とガラクトースもブドウ糖と同様に

 

 解糖TCAサイクル電子伝達 

 

を進行する反応段階でエネルギーを産生します。

 

-3-

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