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~細胞のエネルギー源~ATPの合成~電子伝達系~電子水

~細胞のエネルギー源~ATPの合成~電子伝達系~電子水

 

人体の細胞は、糖・たんぱく質・脂質という三大栄養素を分解して、生命活動のためのエネルギーを調達する。

酸素を使わずに分解しても、ある程度のエネルギーを生成するが、酸素を使って燃焼(細胞内呼吸)させると、大量のエネルギーを効率的に生み出すことができる。

効率的なエネルギー生成は、

細胞内のミトコンドリア(mitochondria)という小器官で行われ、取り出されたエネルギーは、ATP(アデノシン三リン酸)などの高エネルギー物質の形で、細胞内の必要な場所に運ばれて使われる。

人体の細胞がエネルギー源としてもっともよく使う物質はブドウ糖であり、通常は3段階の過程を経て燃焼し、二酸化炭素と水を生成する。

第1段階は解糖系といい、酸素を使わずにブドウ糖を分解できるところまで分解する過程で、ピルビン酸や乳酸といった物質を生じる。

第2段階はクエン酸回路といい、酸素を使わずにピルビン酸を完全に分解して、ATPを作るための前段階の高エネルギー物質を生み出す。

第3段階は電子伝達系水素伝達系)といい、酸素を使って高エネルギー物質からエネルギーを取り出し、ATPを生成する。

第1段階は細胞質で、

第2と第3段階はミトコンドリアで行われる。

第1段階の解糖系では、ブドウ糖1分子から2個のATPしか作れないが、

第3段階まで進むと38個のATPを生成し、はるかに効率がよい。

出典 IMIDAS

 

ということで
ミトコンドリアが元気であることが、効率のよいエネルギー生成に必要な条件になる。

このミトコンドリアでの電子伝達系とは、以下

水素伝達系ともいい、細胞内の呼吸作用で生じた電子(水素)が、階段を下りていくように次々とフラビン酵素やシトクロム(チトクローム)群を経て、酸素に渡され、水が生成する過程をいう。

解糖系や呼吸のクエン酸回路で生じた水素は補酵素(NADなど)と結合し、この系に伝達される。

そのとき、水素が陽子と電子になり、電子として渡されるので、この名が付けられた。

この系は1個のフラビン酵素、補酵素Q、5種のシトクロムから成り、それらを電子が通過する間に、徐々に低いエネルギー状態になる。

そのとき出るエネルギーを用いて、ATPが形成される。

電子伝達系はミトコンドリアの内膜や葉緑体内の膜系にある。

動物でも植物でもミトコンドリアでのエネルギー生成は行われる。

ここで、電子が重要な役割を担っている。

 

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