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エネルギー生産と三大栄養素(炭水化物と脂肪がエネルギー源、タンパク質は身体の構成成分)

2014.11.20 | Category: トレーナー,ブログ

三大栄養素の代謝経路

 

三大栄養素はいずれもエネルギー源となりますが、「炭水化物と脂肪がエネルギー源として主要」になり、「タンパク質はエネルギー源としてよりも、身体の構成成分」として重要になります。

 

 

炭水化物は飲食物から摂取されるものの他に、体内にグリコーゲンとして貯蔵されています。

 

グリコーゲンを多く貯蔵しているのは筋肉と肝臓になり、肝臓のグリコーゲンは肝臓でのエネルギー源となるだけではなく、血中へのグルコースの供給源として重要になります。

 

一方、筋肉のグリコーゲンは筋肉でのエネルギー源となりますが、血中へのグルコースを供給することはありません。

 

筋肉中のグリコーゲンの分解によって生じるグルコース-6-リン酸は、脱リン酸化されてグルコースとならなければ筋肉細胞の膜を通過できません。

 

しかし、筋肉にはグルコース-6-リン酸を脱リン酸化する酵素が存在しないために、筋肉グリコーゲンは血中グルコースを供給できません。

 

アスリートの回復のための栄養とは(糖質摂取の種類により血中乳酸濃度、グリコーゲン再合成、筋損傷の回復に影響する)

解糖系と糖質

ブドウ糖は解糖系の酵素によって代謝され、1分子当たり2分子のアセチルCoAを生じます。

 

解糖系の代謝過程でADPがリン酸化されてATPが生成するとともに、グルコースの酸化によってNAD+(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)の還元物質であるNADHが生成されます。

 

 

生成したNADHは酸化的リン酸化によってATP生産に関わり、NADA+はビタミンB群のナイアシンから合成されます。

 

脂肪は脂肪酸とグリセロールに分解された後、脂肪酸はβ-」酸化系による代謝でNAD+とFAD(フラビンアデニンジヌクレオチド)をそれぞれNADHとFADH2に還元しながらアセチルCoAとなります。

 

生体内に多く存在する脂肪酸であるパルミチン酸は、炭素16個より成っているので、1分子のパルミチン酸からはβ-酸化によって8分子のアセチルCoAができます。

 

FADはビタミンB2(リボフラビン)から誘導され、β-酸化によって得られたNADHとFADH2は、電子伝達系(酸化的リン酸化)でのATP生産に利用される。

 

解糖系とβ-酸化によって生じたアセチルCoAはオキサロ酢酸と反応してクエン酸をを生成します。

 

クエン酸はクエン酸回路で酸化される過程でNAD+をNADHへ、そしてFADをFADH2に還元します。

 

NADHとFADH2は解糖系やβ-酸化で生成したものと同様、酸化的リン酸化でATPの生成に関わり、そして、電子伝達系(酸化的リン酸化)で生成したNAD+とFADは再び解糖系、β-酸化、そしてクエン酸回路で水素受容体として働きます。

 

電子伝達系(酸化的リン酸化)では、解糖系、β-酸化、そしてクエン酸回路からNADHとFADH2によって運ばれた水素が酸素と反応して水(H2O)ができ、解糖系とクエン酸回路から二酸化炭素(CO2)が生成されます。

 

人が呼吸によって酸素を取り込み、二酸化炭素を排出するのは、この代謝過程によります。

 

※生成した水は代謝水と呼ばれ、飲食物を通して摂取した水と同様に体内で利用されます。

引用・索引 スポーツ・運動生理学概説

 

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