”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

糖質代謝は

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]

　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Ｈ2（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+Ｈ2（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]

　　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。

 　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。

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

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                   　 32ATP

ブドウ糖+酸素→炭酸ガス+水　+32ATP

(C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O→6CO₂+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）とガラクトース（Galactose）は
リン酸化されて 　となって解糖系に入ります。

↓

↓

　　　　果糖→←ガラクトース

↓

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→電子伝達系　

を進行する反応段階でATPを産生します。

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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、ブドウ糖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。）

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