脂肪による酸素呼吸って？

質問

高校の生物の教科書で、ブドウ糖による酸素呼吸のしくみや
無気呼吸について学習したことがあります。
だけど脂肪を使った酸素呼吸のしくみについても
どういうものなのか知りたいと思います。
また、脂肪でも無気呼吸はできるのでしょうか？
どなたか知っていたら教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.3

rei00 · ベストアンサー

> 高校の生物の教科書で、ブドウ糖による酸素呼吸のしくみや
> 無気呼吸について学習したことがあります。

　参考 URL １番目を参考にして頂きたいのですが，『酸素呼吸』とは「好気呼吸」の事で，『無気呼吸』とは「嫌気呼吸」の事ですね。これで分かる様に，「嫌気呼吸」はブドウ糖１分子を【酸素を使わずに】ピルビン酸（乳酸）２分子に換える反応で，その間にＡＴＰ２分子を生成します。

　一方，「好気呼吸」とは，ブドウ糖１分子を「嫌気呼吸」でピルビン酸２分子に換えた後，【酸素（６分子）を使って】二酸化炭素（６分子）と水（６分子）に換える反応で，その間にＡＴＰ（３８分子）が生成します。ここで，ピルビン酸はアセチル-CoAと呼ばれる中間体に変換された後，二酸化炭素と水にまで分解されます。

　詳しくは，参考 URL ２つ目のサイトの「解糖」，「クエン酸(ＴＣＡ)回路」，「呼吸鎖(電子伝達系と酸化的リン酸化)」を御覧下さい。

> だけど脂肪を使った酸素呼吸のしくみについても
> どういうものなのか知りたいと思います。

　参考 URL ２番目の「脂肪酸の分解 (b-酸化)」にある様に，脂肪は『膵臓のリパーゼで消化されて，脂肪酸とグリセリンになり』ます。生じた『グリセリンはグリセロール-3-リン酸を経てジヒドロキシアセトンリン酸 (DHAP) になり，解糖経路に入って代謝され』ます。一方，『脂肪酸はミトコンドリアに運ばれた後，β-酸化によってアセチル-CoAにまで代謝され』ます。後はブドウ糖から生じるアセチル-CoAと同じ経路です。

> また、脂肪でも無気呼吸はできるのでしょうか？

　上記の様に，脂肪の場合は加水分解（消化）で生じる脂肪酸から好気呼吸の中間体であるアセチル-CoAが生じます。アセチル-CoAを二酸化炭素と水に分解してＡＴＰを生産する過程では酸素が必要ですので「無気呼吸」はできない事になります。

参考URL：

http://www.asahi-net.or.jp/~hi2h-ikd/biology/respiration.htm, http://www.sc.fukuoka-u.ac.jp/~bc1/Biochem/index.htm

お礼

ありがとうございました。
やっぱり無気呼吸はできないんですね！
参考ＵＲＬも後ほど見てみます。

回答No.4

ririnnnohitori

＃２です。

嫌気呼吸について訂正です。

酸素がないと水素伝達系がまわりませんのでNAD+はNADHとなってたまっていき、NAD+が最終的になくなることによって解糖系が回らなくなります。それでは生物は困りますので、嫌気呼吸においてはピルビン酸にNADHを反応させて乳酸を作ることによってNADHをNAD+にします。それから乳酸はエタノールになったりいろいろなことに使われたりします。

好気呼吸ではピルビン酸からアセチルCoAになってクエン酸回路へと入っていきます。また、NADHは水素伝達系へと入っていきます。

解糖系(ピルビン酸まで)ではブドウ糖からATP2つと、NADH１つができ、嫌気呼吸ではNADHが反応に使われて2ATPが残り、好気呼吸では、NADHが水素伝達系へいきその分だけATPが足されます(ここでは、できるATPの計算が違うので注意。NADHはミトコンドリア内膜を通らないらしいので内膜を通過できる中間体を形成します。そこでちょっとエネルギーが減衰します）。

グリオキシル酸回路については＃3さんの参考URLをお読みください。

ちなみにこれをもっているとアセチルCoAでも嫌気呼吸が出来ると書きましたがよく考えてみるとATP収支は0です(オキサロ酢酸から糖新生を行っていき、途中で解糖系に入れるという荒業をありとしていますので可能ということにしました)。

お礼

ありがとうございました。
二度にわたる丁寧なお答えありがとうございます。

回答No.2

ririnnnohitori

生化学の本に載っています(またページを見つけられなかっただけです)のでそちらを読まれると良いのですが。。。

脂肪(グリセリンと脂肪酸が重合したやつですよね？)は加水分解されてグリセリンと脂肪酸になります。

グリセリンのほうは、グリセロール3-リン酸を経てアセチルCoAとなり、クエン酸回路に入りますし、脂肪酸もカルボン酸が付いている方からちょきちょきとアセチルCoAを作っていきます。後はクエン酸回路へ入っていきます。

無気呼吸（嫌気呼吸？)は、解糖系でピルビン酸から乳酸やエタノール(人では乳酸かな？)になる反応ですが、こちらは、グリセリンの方はできるけど脂肪酸のほうは、人ではできません(グリオキシル酸回路という反応ができる生物とかは別)。

お礼

ありがとうございました。
なんだか、脂肪の燃焼のメカニズムってとっても複雑・・・
だから体脂肪も燃焼しにくいのかな？

回答No.1

noname#10331

無気呼吸（嫌気呼吸）
6ＣＯ2+12Ｈ2Ｏ→Ｃ6Ｈ12Ｏ6+6Ｏ2+Ｈ2Ｏ

酸素呼吸（好気呼吸）
Ｃ6Ｈ12Ｏ6+6Ｏ2+Ｈ2Ｏ→6ＣＯ2+12Ｈ2Ｏ

ですよね？習いましたね（笑）

…ということで補足の要求ですm(__)m
『脂肪を使った酸素呼吸のしくみについて』…ですが、
脂肪をグリセリン+脂肪酸に加水分解して吸収する事もこの時に習ったと思いますが、分解せずにでしょうか？
『脂肪でも無気呼吸はできるのでしょうか？』についても同じくです。
その辺りを詳しく書いていただけますでしょうか。

そのままの状態での呼吸はできないのではないかと思います。
習った範囲内では、（人間の場合はですが）脂肪の分解は
加水分解酵素リパーゼで脂肪をグリセリンと脂肪酸にわけ、グリセリンを使う…でしたよね？
（ない頭を絞りだしてます(^_^;)）

お礼

ありがとうございました。
よく、体脂肪を燃焼するのに有酸素運動が必要だと聞きますので、
じゃあ脂肪では無気呼吸はできないのか？という疑問が
私のなかにあったんです。