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エネルギー代謝の基本(ATPがADP(アデノシン二リン酸)と無機リン酸(Pi)に分解される時に、エネルギーが放出される)

2015.01.16 | Category: トレーナー

エネルギー代謝の基本

アデノシン三リン酸

エネルギーと代謝

生きているという事は、それ自体でエネルギーを消費しています。

 

それは、安静にしていてもエネルギーを消費しているという意味では「運動時」でも「安静時」でも同じです。

エネルギーの基本:ATP(アデノシン三リン酸)

 

エネルギー代謝を考える上での基本は「ATP」という化学物質になります。

 

ATPはエネルギーが詰まった化学物質であり、ATPがADP(アデノシン二リン酸)と無機リン酸(Pi)に分解される時に、エネルギーが放出されます。

 

ATPの「アデノシン三リン酸」という名前は、アデノシンという物質に、リン酸が3個ついているという意味になります。

 

リン酸がついているということが大切で、ATPについていた3個のリン酸のうち、1つが取れるとADPになり、この時にATPの持っていたエネルギーが外に放出されます。

 

つまり、ATPからリン酸が1つ取れてADPになった時にエネルギーが放出されるということになります。

 

ATPはどこで、どう作られるのか?

ミトコンドリア

ATPが主に作られる場所は細胞の中にある「ミトコンドリア」という器官になります。

 

ミトコンドリアでは、酸素を消費して糖や脂肪からATPを作る反応が行われます。

 

糖・脂肪・タンパク質が、体内で分解され少しずつ形を変えていき最終的に二酸化炭素(CO2)と水(H2O)になります。

 

その際、糖や脂肪などが持っていたエネルギーが取り出され、そのエネルギーによって、ADPとリン酸からATPが合成されます(エネルギーを使う時はこの逆になる)。

 

TCA回路

ミトコンドリアでATPができる反応経路の第一段階は、サイクル状(回路)になっています。

 

糖が分解されてできたピルビン酸はアセチルCoAになり、それからクエン酸、リンゴ酸、オキザロ酢酸といったものが順にでき、再びアセチルCoAに戻ります。

 

このサイクル状をTCA回路やクエン酸回路といいます。

 

電子伝達系

TCA回路のサイクル状の反応が一回りするときに、水素が取り出され、ミトコンドリアの内側の膜上で電子伝達系に渡され、たくさんのATPが作られ、この際、酸素が必要になります。

 

糖や脂肪は、この反応で二酸化炭素と水に分解され、その過程でエネルギーが取り出されATPができます。

 

このように糖や脂肪が、ミトコンドリアで二酸化炭素と水まで分解されることを「酸化」といいます。

 

ATPの身体にある元々の量とは?

実際に体内にあるATPの量はそう多くはありません。

 

運動時なら1~2秒でなくなるくらいの量になり、ATP自体不安定なので、貯めることが出来ない化学物質になります。

 

ATPを作れない(貯めないで作り続ける)状態は、生きてはいない状態になります。

 

化学反応と酵素

糖や脂肪を分解してエネルギーを引き出すためには、何段階もの化学反応が必要になります。

 

この反応を進めるのが「酵素」の働きになります。

 

酵素はタンパク質で、ある物質から次の物質へと変化する反応を進める手助けをします。

 

酵素反応には、起こりやすい反応と起こりにくい反応があります。

 

全体の代謝の流れは、結局その起こりにくい段階の反応がどのくらい進むかで決まります。

 

こうした反応段階で働く酵素を「鍵酵素」「律速酵素」といい、その反応段階を「律速段階」といいます。

 

糖や脂肪の代謝を考える際、律速段階の流れが速くなったかどうかも非常に重要になります。

 

最新の生体エネルギー学(高強度運動中のATP産生クレアチンリン酸(PCr)が継続的に最大18分間にわたって利用されている)

引用・索引 エネルギー代謝を活かしたスポーツトレーニング 八田秀雄6-8


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