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細胞のエネルギー変換
ruehasの回答
こんにちは。 我々の身体を構成するあらゆる細胞の活動エネルギーは「ATP反応」によって賄われており、ATPの90%がミトコンドリア内で合成されています。 「ATP(アデノシン三リン酸)」は、「ADP(アデノシン二リン酸)」と「P(リン酸)」に分解されることにより、12Kcal/molのエネルギーが得られます。このエネルギーが細胞の活動に使われます。 分解されたあとのADPとPは、再びATPを再合成するための材料としてミトコンドリアに送り返されます。ミトコンドリアでは分解されたADPとPをくっつけて、それをATPに作り直すわけですね。この「ATPの再合成」に使われるエネルギーは、各細胞に栄養として分配される「グルコース」を分解・反応させることによって作られます。 ですから、細胞は送られて来るグルコースのエネルギーを一度ATPの合成に使い、そのATPを分解することによって自分が活動するためのエネルギーを得ているわけですね。ATP1molから得られるエネルギーが12Kcalであるのに対し、その再合成には18Kcalが必要ですから、ATP反応のエネルギー変換効率は66%ということになります。 ATP合成、即ちグルコースの分解過程には「無機代謝」と「有機代謝」がありますね。 「無機代謝(解糖)」では、細胞に送られたグルコースがピルビン酸に分解される過程でATP2mol分のエネルギーを放出します。この分解反応はミトコンドリアの外で行なわれ、酸素も必要としないので、合成されたATPは直ちに使用可能なのですが、量が少ないので長続きはしません。無酸素運動というやつですね。 このあと、ピルビン酸は水素とアセチルCoAに分解されてミトコンドリアに送られるのですが、この先が「有機代謝」になります。 水素と共にミトコンドリアに送り込まれたアセチルCoAも、そこで最終的に水素と二酸化炭素にまで分解されます。この過程でATP2molが合成できます。そして、このようにしてグルコースから取り出された水素を、呼吸によって取り込んだ酸素で燃焼させることによって、ミトコンドリアでは大量のエネルギーが得られます。これらを合計しますと、分配されたグルコース1molを完全に分解・燃焼させることによって、細胞内では456Kcal分のATPが使用可能になります。
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