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同化と異化について

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お礼率 86% (456/526)

同化と異化においてのATPの流れについて教えてください。
同化では、無機物を有機物にするときにATPが利用されると思うのですが、同化してできあがったものにはATPは含まれているのでしょうか。また、同化でできた生成物を異化するときにATPが出てくると思うのですが、これは、同化された物の中にある物なのでしょうか。よろしくお願いします。
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質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.4
レベル11

ベストアンサー率 44% (151/343)

純粋に科学的にお話すれば、ATPは複数のリン酸を
直鎖的につなぐ「高エネルギーリン酸結合」の中に
エネルギーを備蓄します。この結合をすることで、
高位エネルギーをこの結合内に費やし、逆にこの結合を
切り離す事でエネルギーを外へ開放します。
ATPとADPという言葉がそこにありますか?
ADPに1個この結合を増やしたものがATPです。
つまり、ADPからATPになるという事は、それを作る
結合内に、エネルギーを保持したという事と考えてください。

と、いう話を前提にしてもっと砕いてお話しましょう。
同化と言う経路について、ATPと絡めてお話すると、
同化と言うのは、外からとり入れてきた色々な材料を
備蓄用にパックする事。場合によってはここでも
ATPからのエネルギー供給が必要な事もあるし、
余剰になったエネルギーでATPが出来る事もあります。
異化と言うのはこの備蓄材料から体の細胞がエネルギーとして
欲している「お料理」を作るのと同じ。(このお料理が=エネルギー)
ATPは、いわばお皿なんです。
エネルギー(=御料理)がのっていない、空のお皿がADPで、
(AMPもそうですけど、そこまで平らげるのはあまりないので)
料理ののったお皿がATPと言えるんです。
異化して出来たお料理ののったATPは体中の細胞でこの
お料理を配送して、ADPと呼ばれる空のお皿になり、次の
お料理が盛られるのを待ちます。
もう少し職業的に表現すると、同化と異化は厨房のお仕事で、
ATPはウェイターさんに当るんですよ。
つまり、お料理を持っていないウェイターさんがADPと
言う事ですね。厨房で、材料を料理用に備蓄する事が同化。
お料理を作るのが異化ならば、そこでウェイターさんを
一緒に作るわけではないですよね。
つまり、そういう関係なんです。

なんだかイメージの話ばかりでごめんなさい。参考になります? 
後は、自分で調べてみてイメージを膨らませてみよう。
お礼コメント
s-word

お礼率 86% (456/526)

>同化と言う経路について、ATPと絡めてお話すると、
同化と言うのは、外からとり入れてきた色々な材料を
備蓄用にパックする事。場合によってはここでも
ATPからのエネルギー供給が必要な事もあるし、
余剰になったエネルギーでATPが出来る事もあります。
異化と言うのはこの備蓄材料から体の細胞がエネルギーとして欲している「お料理」を作るのと同じ。

わかりやすく例えてくださって、理解しやすかったです。
保存食が同化で料理が異化だとすると、ATPは料理がのったお皿に当たるんですね。エネルギー=ATP だと思っていたのですが、どうやら違っていたのですね。エネルギーをのせるお皿ですか。ご回答くださってどうもありがとうございました。
投稿日時 - 2001-09-27 00:36:28
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  • 回答No.2
レベル4

ベストアンサー率 0% (0/1)

あまり良く分からないんですが、少しでも参考になれば、と思って書き込みました。 ATP(アデノシン3リン酸)というのは、 <アデニン>―<リボース>―<リン酸>―<リン酸>―<リン酸>   ※アデニンはDNAを構成する時の塩基(A,T,G,C)の一つのAの事。   ※リボースは糖の一種の事。RNAに使われている糖と同じもの。 という、構造をしたヌクレオチドの一種です。そして、リン酸どうしの ...続きを読む
あまり良く分からないんですが、少しでも参考になれば、と思って書き込みました。
ATP(アデノシン3リン酸)というのは、

<アデニン>―<リボース>―<リン酸>―<リン酸>―<リン酸>
  ※アデニンはDNAを構成する時の塩基(A,T,G,C)の一つのAの事。
  ※リボースは糖の一種の事。RNAに使われている糖と同じもの。

という、構造をしたヌクレオチドの一種です。そして、リン酸どうしの結合が切れる時に高いエネルギーを放出します。放出すると、ADP(アデノシン2リン酸)となり、またリン酸(H3PO4)とエネルギーとを使ってATPになる。これを繰り返します。いわば、エネルギーの専用貯蔵庫みたいなものです。ほとんどの場合、ATPはエネルギーの受け渡しだけで、自身が他の反応に参加することは無いと思います。よって、ATPの形で生成物に含まれている事は無いと思われます。(ただし、RNAの合成にはアデノシンが使用される事もある。↓参照)
    ATP ⇔ ADP+リン酸+エネルギー  ・・・(1)
ここで、ATPはどこから来るのか?ということになりますよね。
<アデニン>―<リボース>の部分はRNAの一部と同じですよね。よって、ATPはRNAの合成にも使われるんです!このことから、推測すると、DNAやRNAのヌクレオチドの合成のように作られて、ADPやATPという形で生体内を移動し、同化する時には(1)の左から右の反応が起こり、合成するエネルギーとして使用し、食物として取り入れた栄養分を分解(異化)するときは、右から左の反応を通してエネルギーを貯蔵するんではないでしょうか?

まだ、分からないところや、間違ってるとおもった所があったら質問してね!
お礼コメント
s-word

お礼率 86% (456/526)

ご回答してくださって、ありがとうございます。あまり深いところまで、詳しく知らないので、わからないところもございましたが、「ATPはエネルギーの受け渡しだけで、自身が他の反応に参加することは無いと思います。よって、ATPの形で生成物に含まれている事は無いと思われます。」ということですね。すいません、切り張りして。ATPって光合成の時に使って、呼吸の時に出てきますよね。呼吸で出てくる、ATPは呼吸気質の中にあったと思っていたのですが、違うのでしょうか。
投稿日時 - 2001-09-26 03:02:55

  • 回答No.6

>同化と異化に置いてのATPの関係についてお聞きしたかったのですが、ADPという物を理解しないと行けないのでしょうか。すいません、 入試程度として ATP → →ADP (訳の分からない化合物が中間にできて) 原料 → →製品 で十分ではないでしょうか。(ATPからADPができる。同時に原料から製品ができる程度の内容)エネルギー保存則により.原料の合計と製 ...続きを読む
>同化と異化に置いてのATPの関係についてお聞きしたかったのですが、ADPという物を理解しないと行けないのでしょうか。すいません、

入試程度として

ATP → →ADP
(訳の分からない化合物が中間にできて)
原料 → →製品

で十分ではないでしょうか。(ATPからADPができる。同時に原料から製品ができる程度の内容)エネルギー保存則により.原料の合計と製品のエネルギー総量は同じでなければなりません。しかし.原料よりもエネルギーを多くもつ製品を作る場合には.エネルギーを与えなければなりません。これがATPであり.エネルギーを与えた後.みずからはエネルギーの低いADPの形態になるのです。「触媒」とは厳密な意味では異なりますが.生体全体で見るとADPからATPを合成する部分もありますので.広い意味での「触媒」という説明が合った時期もあります。
入試が関係ないのであれば.ATPの構造.生成物の構造の話を理解する必要がありますが.生化学を専門とする大学生程度.または.生化学に関係する大学院生程度の内容になってしまいます。したがって.「大学入試程度」の場合には.「構造を理解する」必要があるかどうか.わかりません。

>センター試験に生物を勉強しているの
センター入試には多分でないでしょう。生物系大学によっては出す場合がありますが。

ただ.私の入試の知識は子供の受験(せんたー入試の前の共通一次の前の各大学が個別に試験をしていた)の頃の話となるので.現在の水準とは異なります。したがって.「入試の回答として適切であるか」はわかりません。
お礼コメント
s-word

お礼率 86% (456/526)

ご回答くださってありがとうございます。edogawaranpoさんとmimoritaさんの御説明のおかげで、ADPとATPの関係がイメージですが、わかることができました。問題にはでないかと思うのですが、参考書の説明の中には、出てくることがあるので、どのような物かわかることができて良かったです。

>ただ.私の入試の知識は子供の受験(せんたー入試の前の共通一次の前の各大学が個別に試験をしていた)の頃の話となるので.現在の水準とは異なります。したがって.「入試の回答として適切であるか」はわかりません。

すいません、入試のことを意識しすぎたみたいです。ここは、そういうところではないですもんね。でも、あまり生物を知らない私にも、わかりやすく教えてくださったみなさまのおかげで、疑問点を克服できたことをうれしく思います。どうもありがとうございました。
投稿日時 - 2001-09-28 07:44:26
  • 回答No.3
レベル14

ベストアンサー率 50% (1133/2260)

 s-word さんは高校3年生ですね。「生物」の受験勉強でしょうか。でしたら,教科書をお持ちだと思うのですが,そこには出てきませんか。  ネット上の参考になるペ-ジをあげておきます。「第2部 生体内の化学反応」の「第3章 異化=呼吸」と「第4章 同化=炭酸同化と窒素同化」をご覧下さい。  これらをご覧になればわかると思いますが,「同化」や「異化」には直接 ATP は出てきません。  A ...続きを読む
 s-word さんは高校3年生ですね。「生物」の受験勉強でしょうか。でしたら,教科書をお持ちだと思うのですが,そこには出てきませんか。

 ネット上の参考になるペ-ジをあげておきます。「第2部 生体内の化学反応」の「第3章 異化=呼吸」と「第4章 同化=炭酸同化と窒素同化」をご覧下さい。

 これらをご覧になればわかると思いますが,「同化」や「異化」には直接 ATP は出てきません。

 ATP は生体内にあった ADP(アデノシンから合成されます)が「異化」の過程で生成するエネルギ-を使って作られます。

 一方,生体がエネルギ-を必要とする時には,ATP を ADP や AMP に加水分解して放出されるエネルギ-を使用します。この時生じる ADP や AMP は,ATP を合成する際に使用されます。

 いかがでしょうか。
お礼コメント
s-word

お礼率 86% (456/526)

ネット上の参考になるペ-ジをあげておきます。「第2部 生体内の化学反応」の「第3章 異化=呼吸」と「第4章 同化=炭酸同化と窒素同化」をご覧下さい。

 これらをご覧になればわかると思いますが,「同化」や「異化」には直接 ATP は出てきません。
-----------------

お返事していただいてどうもありがとうございます。あおのようなすばらしいページがあったのですね。初めて知りました。ありがとうございます。それええと、早速第2部のの第3,4章の続きをたのですが、ATPは横から出ていると思うのですが、あれはあくまでも横からで呼吸気質から
直接出てきていないということでしょうか。
投稿日時 - 2001-09-26 03:13:00
  • 回答No.5

植物における炭酸同化と炭酸異化とのお話なので. 今の教科書に物質の構造などが記載されているかいないか.不明ですが ATP アデノシントリホスフェート アデノシン3燐酸 ADP アデノシンジホスフェート アデノシン2燐酸 という物で.アデノシン(巨大な分子量の有機物)に燐酸が2つついているか.3つついているかの違いです。 一方.炭酸同化で生成する物質は.6単糖なんとか燐酸(6たんとう1 ...続きを読む
植物における炭酸同化と炭酸異化とのお話なので.
今の教科書に物質の構造などが記載されているかいないか.不明ですが
ATP アデノシントリホスフェート アデノシン3燐酸
ADP アデノシンジホスフェート アデノシン2燐酸
という物で.アデノシン(巨大な分子量の有機物)に燐酸が2つついているか.3つついているかの違いです。
一方.炭酸同化で生成する物質は.6単糖なんとか燐酸(6たんとう1燐酸.6たんとう2燐酸とか)です。(普通の一般向け説明では.燐酸を省略して書いてある場合が多いです。また.結合しているのは燐酸だけではなく.正体不明の巨大分子(担体)が結合しているようです)。
この時点では.ATPに含まれていた燐酸をどこかについています。アデノシンと2つの燐酸はどこかに流れていき.ある場所(特定の酵素がある位置)で燐酸と結合して.再度ATPになり利用されます。

この中間体(6たんとうなんとか燐酸等)が.直接異化に使われると.ATPの一部分の燐酸がつながっていますので.このつながっている燐酸をADPが取り込んで.ATPになる場合は.利用されたATPの一部が取り出されたことになるでしょう。
ただし.出てくるものは.燐酸だけです。ATPが直接中間体に結合していることはありません(アデノシンが結合していない)。
また.中間体が利用される可能性は比較的低く(化学平衡となっている反応中間体で.かつ.同化と異化において共通の部位(たとえは膜表面の同じ酵素)を使う場合.や.中間体が移動できる範囲にそれぞれの酵素が存在する必要がある).生成物(ぶどう糖等)が利用されている場合には.ほとんど燐酸が残っていません。生成物を利用する場合には.燐酸すらも利用されるのはまれです。
燐酸の動きは.私が生化学に関係していたころ(10-20ねんまえ)では.反応が早すぎて何がなんだかわからないのが現状でした。したがって.実際と異なる場合があります。

最後に.一つ.炭酸異化(呼吸)では
>異化するときにATPが出てくる
のではなく.異化するときに.ADPからATPを作るのです。
この時に必要な燐酸は.多くの場合きしつ(酵素の周りの液体状のもの)中に溶けている無期燐酸を取り込みます。
または.後の反応で利用するように.最初の頃の反応で無機燐酸を結合させて.後になって.燐酸をADPに移動します。

漢字が思うように変換できません。間違った漢字を使っている場合がありますので.辞書で確認してください。
お礼コメント
s-word

お礼率 86% (456/526)

お返事ありがとうございます。すいません、ADPとATPとの関係ではなくて、同化と異化に置いてのATPの関係についてお聞きしたかったのですが、やはりADPという物を理解しないと行けないのでしょうか。すいません、センター試験に生物を勉強しているので、基本的なことまでで大丈夫だと思うので、詳しく御説明していただけるのはうれしいのですが、少しわからないところもあります。御無理をいって申し訳ありません。
投稿日時 - 2001-09-27 00:45:36
  • 回答No.1

範囲が広すぎるので. 「何の」同化と異化か教えてください。 ...続きを読む
範囲が広すぎるので.
「何の」同化と異化か教えてください。
補足コメント
s-word

お礼率 86% (456/526)

すいません、同化にもいろいろあるんですね。植物の同化なのですが。光合成や呼吸の所に出てきました。
投稿日時 - 2001-09-25 10:49:14
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