(元)花野井薬局は臨床検査の方法や臨床検査値についてわかりやすい説明も好評を博しています。いつも明るく親切ていねいに薬や臨床検査値、病気などを薬剤師、臨床検査技師がわかりやすく説明いたします

”呼吸”のチョコット知識③ TCAサイクル、電子伝達系 


“呼吸”のチョコット知識③
TCAサイクル、電子伝達系

糖質代

解糖系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(脱炭酸酵素、リポ酸アセチルトランスフェラーゼ、ピルビン酸脱水素酵素)の働きによってアセチルCoAになります。

 

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(Aは基質)

   ↓

     NADH2

基質A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クリステとよばれる特殊な折り畳み構造をした内膜で、 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、NADH2NADに戻ります。このとき1ATPがつくられます。

  さらに、H2を受け取ったFADH2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   28ATP

————————————————–

                     32ATP

      

ブドウ糖+酸素→炭酸ガス+水 +32ATP

(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32ATPです。
.

 また、単糖類の果糖(Fructose)ガラクトース(Galactose)
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

 

 

そして、果糖とガラクトースもブドウ糖と同様に

 解糖系TCAサイクル→電子伝達 

を進行する反応段階でATPを産生します。

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
結局!薬局!花野井薬局!

 ブドウ糖を嫌気的に解糖(本来の解糖系)すると、ドウ糖1分子から
2分子のピルビン酸、NADH 2分子ができ、ATPも2分子できます。

 好気的条件下ではブドウ糖1分子から、
NADH 8分子FADH2 2分子と、GTP 2分子が生産されます。
GTPはATPと同等なので、ATP 2分子と考えます。)

 電子伝達系では、
NADHからはATP 2.5分子、FADH2からはATP 1.5分子が生じる
という考えが一般的です。

 つまり、ブドウ糖1分子からは、NADHが10分子FADH2は2分子
すでにATP 4分子ができているので、

 合計32分子のATPが産生されます。

2.5×10+1.5×2+4=32

 

ただ、実際のATP収量は

細胞質基質の解糖系で生じたNADHをTCAサイクルで働いている
ミトコンドリア内に輸送するエネルギーとしてATPが使われる。
ミトコンドリア内膜の水素イオンが内膜から漏れる。
マトリックスと内膜の間の水素イオン濃度勾配は、
ATPの合成以外の目的にも使われる。 の理由により、

ブドウ糖1分子から30分子程度と考えられています。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

-3-

プライベートノート

お知らせ

『”感覚器”のチョコット知識』に ①.聴覚器 メニエール病 浸出性中耳炎 突発性難聴 良性発作性頭位めまい症 を追記しました。

  こんにちは!!   夏らしい夏がなく、突然秋の訪れとなりました。 いかがお過ごしですか。 さて、   『”感覚器”のチョコット知識』に 「①.聴覚器  メニエール病 浸出性中耳炎 突発性難聴 良性 …

耳をふさぐ

『”感覚器”のチョコット知識』

   こんにちは。 『”感覚器”のチョコットと知識』   ヒトそれぞれ感じることに差があるのが「感覚」。   ヒトにも、音や光、匂い、味、触感を外界の情報刺激として受け入れる感覚器(耳、眼、鼻、舌、皮膚)があり …

ストレス解消法

『”免疫”のチョコットと知識』⑪に「免疫寛容 自己免疫疾患」について追記しました!

     こんにちは。 『”免疫”のチョコットと知識』その⑪に 「免疫寛容 自己免疫疾患」を追記しました。    免疫は、自分の身体の組織や共生細菌(善玉微生物)、 食物に対しては反応を示さ …

相同染色体

『”免疫”のチョコットと知識』⑩「免疫抑制剤」のページを追記しました!

桜も、そろそろ終盤を迎えております。 でも、心地よい風にそよぐ葉桜もまた、風情があります♪ さて、『”免疫”のチョコットと知識』に新しいページ 「免疫抑制剤」を追加しました。 自己免疫疾患やアレルギーさらには 移植臓器の …

DNAポリメラーゼ

『”免疫”のチョコットと知識』⑨「臓器移植と免疫」のページを追記しました!

こんばんは。  『”免疫”のチョコット知識』⑨ 「E.臓器移植と免疫」を追記しました。   レシピエント(臓器の提供を受ける人)と ドナー(臓器を提供する人)との 臓器移植における拒絶反応についてチョコット。 …

移植臓器片の抗原認識
PAGETOP
Copyright © (有)オオワダ All Rights Reserved.
Powered by WordPress & BizVektor Theme by Vektor,Inc. technology.