心から感動したことから、分子栄養学に興味を持ちました。, ただ恥ずかしながら新ジャンルすぎて冒頭のATPの話からついていけず… 微生物には、酸素を用いないで呼吸を行うものもあり、このような無酸素の呼吸を嫌気呼吸（けんきこきゅう）という。, まずは、好気呼吸について整理しよう。
反応のしくみは、乳酸発酵と、ほぼ同じである。, 呼吸で使われる基質は通常はグルコースだが、グルコースが不足した場合などに脂肪やタンパク質やグルコース以外の炭水化物などの栄養が基質として使われる場合がある。, 呼吸によって排出されるCO2と使用される酸素O2の、体積（または分子数）の比率 CO2/O2 を呼吸商（こきゅうしょう、respiration quotient）といい、RQであらわす。呼吸基質によって、呼吸商は異なる。気体の体積は圧力によって変化するので、測定するときは同温・同圧でなければならない。同温・同圧で測定した場合、気体の体積比は分子数の比になるので（物理法則により、気体の体積は、分子数が同じなら、原子・分子の種類によらず、分子数1モルの気体は0℃および1気圧では22.4L（リットル）である。モルとは分子数の単位であり6.02×1023個のこと）、よって化学反応式から理論的に呼吸商を算出でき、その理論値と実験地は、ほぼ一致する。, よって RQ = CO2/O2 = 55÷77 ≒ 0.7 より RQ = 0.7, よって RQ = CO2/O2 = 114÷163 ≒ 0.7 より RQ = 0.7, 測定実験の結果の呼吸商が0.8だからと言って、必ずしも気質がタンパク質とは限らない。なぜなら炭水化物(RQ＝1)と脂肪(RQ＝0.7)の両方が基質に使われている場合、呼吸商が0.7～1.0の中間のある値を取る場合があるからである。, 好気呼吸は細胞質基質とミトコンドリアで起こる。とくにミトコンドリアを中心に、呼吸によって多くのATPが合成される。, 1分子のグルコースが、2分子のピルビン酸（C3H4O3）にまで分解される。この反応は細胞質基質で行われる。酵素を必要としない。ATPを2分子、生成する。反応の途中でATPを2分子消費するが、4分子のATPを生成するので、差し引き2分子のATPを生成する。, グルコースは、まずATP2分子によってリン酸化されフルクトース二リン酸（C6化合物）になる。, フルクトース二リン酸が二分して、グリセルアルデヒドリン酸（C3化合物）の二分子ができる。, グリセルアルデヒドリン酸が、いくつかの反応を経て、ピルビン酸になる。この間の反応で、電子e-とプロトンH+が生じて、補酵素NADに渡されNADHになる。ここで生じたNADHはミトコンドリアに入り、あとの電子伝達系で利用される。また、ATPが4分子できる。よって、差し引きグルコース1分子につき、2分子ATPが、解糖系で生じる。, ピルビン酸が、ミトコンドリア内に入り、ミトコンドリアのマトリックスという内膜にある酵素で、ピルビン酸がコエンザイムA（CoA）と結合してアセチルCoA（活性酢酸）というC2化合物になり、段階的に分解される。二酸化炭素が、ピルビン酸がアセチルCoAになる際に生じる。 これらの反応ではNADHなどが酸化される反応が元になってATPを生成しているので、一連の反応を酸化的リン酸化（oxidative phosphorylation）という。シトクロムのことをチトクロームともいう。, 電子e-は、最終的に酸素原子に渡され、酸化酵素の働きで水素イオンと反応し水になる。この水の生成反応のときの反応エネルギーを用いて、マトリックスの水素が膜間へと運ばれており、さきほど述べたようにATPが合成されている。, 好気呼吸でのATPの収支は、グルコース1分子あたり解糖系で2分子のATP、クエン酸回路で2分子ATP、電子伝達系で最大34分子ATPであり、合計で最大38分子のATPになる。, https://ja.wikibooks.org/w/index.php?title=高等学校生物/生物I/細胞とエネルギー&oldid=168285. ミネラル不足などを改善しながら、糖質制限も早速試してみます。, このサイトはスパムを低減するために Akismet を使っています。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。, 【小中学生でも実験できる】測定器を使わずに電磁波の影響を調べる方法（スマートメーター）, 肉を食べると胃が気持ち悪くなるが、野菜や穀物や甘い物はいくらでも食べられる理由とは, ローフーディストやベジタリアンの真実。肉を避け野菜や果物を多く食べる人に見られる肌の特徴と、健康上の問題, 危険なブームに警告！豆乳飲料を健康目的で飲むべきではない理由と大豆製品のデメリット, 「糖質」というのは、単糖が集まって出来ています。ブドウ糖（英語：グルコース）は単糖の代表です。これが「ATP」の材料になるわけです。, (追記）ちなみに、右が健康的なルート、左が不健康なルートです。左のルートに偏ると、乳酸の, 中性脂肪から「ATP」を作る場合は、グリセロールの代謝経路と、脂肪酸の代謝経路とを合わせたものになります。, https://ameblo.jp/8888masami/entry-12385412974.html. なぜ自分の体調が不調なのか、あるサプリは体にあって、似たようなものは合わないのかを全て言い当てられ 陰生植物にはブナ、コミヤマカタバミなどがある。 まずは好気呼吸の反応式を見てみてみましょう。 ... 「解糖→クエン酸回路→電子伝達系」の過程でatpを生じますが、酸素は必要であることがわかります。 好気呼吸の反応.
一時的な筋肉の分解を恐れて、糖質を摂り、糖化が身体の中で進行してしまっては本末転倒...。 窒素原子Nの場合、ほかの原子と最大3つまで結合できる（たとえばアンモニアNH3 ）。窒素原子どうしの結合 N2では、この3つの結合までの力を、すべて相手の一個の原子につかっているので、とても強力な結合になっている。, 多くの原子では周期表18族の価電子数は8個である。ただしヘリウムは価電子が2個である。18族の原子は、原子のままで安定しているので、分子にならない。そのため、常温でも18族原子は気体であるので、18族原子を希ガス原子（きガスげんし）ともいう。, 窒素の場合、価電子は5つであり、周期表18族に不足しており、なので窒素分氏を反応させ別の原子と結合させるためには、多くのエネルギーが必要である。窒素固定細菌は酵素の働きによって、無機的に反応させるよりかは少ないエネルギーで反応させるが、それでも多くのエネルギーが必要であり、窒素固定細菌はATPを大量に消費している。, われわれ人間の呼吸では、おもにグルコース(C6H12O6)などの炭水化物を分解して、生命活動に必要なエネルギーを取り出している。このグルコースの分解反応で酸素が必要なため、人間は呼吸で酸素を取り入れている。呼吸によるグルコースの分解で、グルコースに蓄えられていたエネルギーを取り出しており、さまざまな生態活動のエネルギーになっている。, なお、呼吸におけるグルコースのように、呼吸につかわれてエネルギーを取り出す元になっている物質を呼吸基質（こきゅう きしつ）という。, 人間や魚類の呼吸は、細胞での酸素を用いる呼吸のためであり、このときの細胞での酸素を用いた呼吸を好気呼吸（こうきこきゅう）という。細胞での好気呼吸によるグルコースの分解は、おもにミトコンドリアで行われている。, そのため、ミトコンドリアを持たない微生物では、呼吸の仕組みが、人間や魚類などとは違っている。
ADPにリン酸を結合させる際、エネルギーが必要になる。結合によって合成されたATPは安定であり、エネルギーを蓄えることができる。そして異化によってATPのリン酸結合が切れてADPとリン酸に分解される際に、エネルギーを放出する。, 呼吸など異化（いか）の際に、ADPとリン酸からATPを合成している（「異化」については、のちの節で後述する。）。, ATPは、アデノシンという物質に、直列に3つのリン酸がついている。ATPでのリン酸どうしの結合のことを高エネルギーリン酸結合といい、リン酸間の結合が切れるときにエネルギーを放出する。, 分解されたADPは、再利用され、呼吸（こきゅう、respiration）によって再びATPに合成されることが可能である。, ATPのエネルギーの利用先は、生体物質の合成のほかにも、筋肉の収縮や、ホタルの発光などにも、ATPのエネルギーは用いられている。, 代謝のうち、複雑な物質を分化してエネルギーを取り出すことを異化（いか、catabolism）という。呼吸は異化であり、有機物を分解して水と炭素にしている。, いっぽう、代謝のうち、合成する反応のことを同化（どうか、anabolism）という。同化の目的は、たとえばエネルギーを蓄えたり、あるいは体を構成する物質を生産するために行われる。例として、光合成における糖の合成は、同化である。 呼吸商 (R Q) 呼吸によって排出される CO 2 と，とりこまれる O 2 の比，すなわち CO 2 / O 2 を呼吸商 (Respiratory Q uotient) という。グルコースが呼吸基質の場合は， 6 モルの O 2 を吸収し. いっぽう酸化マンガンなどの無機触媒では高温のほど反応速度が強く、無機触媒では最適温度は見られない。, 酵素は、特定のpH（ペーハー、ピーエイチ）で良く働く。このpHのことを最適pHという。 紅林 正美, 素晴らしい記事ばかりで一連の話を見て感心するばかりでした。
「脂質よりも糖質の方がエネルギーになるまでが早く、瞬発力があるため」という理由らしいのですが、これは正解なのでしょうか？自分に糖質制限を教えてくれた人もそういう事を言っていたので。 デンプン（starch）は、唾液（だえき、saliva）に含まれるアミラーゼ(amylase)によって、マルトース(maltose)に分解される。
人間・魚類の呼吸も植物の呼吸も、これらの呼吸は、細胞では、どれもミトコンドリアが酸素を使ってグルコースなどを分解する反応である。, さて、細菌やカビなどの一部の微生物には 、必ずしも酸素を使わなくてもグルコースなどの炭水化物を分解できる生物がいる。酵母菌や乳酸菌は、そのような菌である。酵母菌によるアルコール発酵や乳酸菌による乳酸発酵などの発酵は、これらの菌が生存のために栄養から必要なエネルギーを得るために化学反応を行った結果であり、酵母菌や乳酸菌の発酵では酸素を用いていない。, このような、酸素を使わないでグルコースなどの炭水化物を分解する活動も呼吸にふくめる場合がある。これらの菌などがおこなう無酸素の化学反応でグルコースなどの炭水化物を分解することを嫌気呼吸（けんきこきゅう）という。, そのため、酸素が少ない環境、あるいは酸素が無い環境でも、栄養があれば、嫌気呼吸をする菌は生きられる。, 発酵（はっこう）と腐敗（ふはい）の区別は、ある微生物の呼吸の結果の生産物が、人間によって健康的な生産物の場合が発酵で、有害な生産物の場合が腐敗（ふはい）である。つまり発酵と腐敗の分類は、人間の都合による。, 微生物の種類によって、嫌気呼吸の生産物の方法は違うが、基本的にはATPを生産している。, 嫌気呼吸による、このような酸素を用いない分解では、ミトコンドリアを用いていない。微生物は細胞質基質で嫌気呼吸を行っている。, 酵母菌は、嫌気呼吸と好気呼吸の両方の呼吸ができる。そのため、アルコール発酵をさせる場合には、酸素の無い環境に置く。酵母菌はミトコンドリアを持っており、酵母菌の好気呼吸はミトコンドリアによるものである。, 酵母菌（こうぼきん）のアルコール発酵での化学反応式は、まずグルコースC6H12O6からピルビン酸C3H4O3に分解される。この、グルコースからピルビン酸を得る過程を解糖系（かいとうけい、glycolysis）という。解糖系でATPが2分子つくられる。そしてピルビン酸が、無酸素の状態では酵素デカルボキシラーゼによってアセトアルデヒドCH3CHOによって分解され、そのアセトアルデヒドがNADHという物質によってエタノールC2H5OHへと変えられる。, グルコース1分子あたりATPが2分子できる。アルコール発酵のATPは解糖系に由来しており、それ以降はATPを産生してない。, 解糖系による、グルコースからピルビン酸ができる反応は、嫌気生物に限らず、ほとんどすべての生物の呼吸で行われている。（※ そのため、ピルビン酸は呼吸の学習における重要物質である。）, まずグルコースC6H12O6が解糖系によって、ピルビン酸へと分解され、このときATPが2分子できる。そしてピルビン酸がNADHによって乳酸:C3H6O3に変えられる。, 酢酸菌（さくさんきん）は、 酸素O2を用いて、エタノールを酢酸CH3COOH に変える。, 筋肉では、はげしい運動などをして酸素の供給が追いつかなくなると、グルコースやグリコーゲンなどを解糖をして、エネルギーを得る。筋肉での解糖のときに、乳酸（にゅうさん、lactate）ができる。
B 嫌気呼吸と好気呼吸の比較 . 酵素は、酵素-基質複合体（こうそ-きしつ ふくごうたい）をつくって、基質に触媒としての働きをする。, 多くの酵素は、常温の付近で働く。 同化のうち、タンパク質などの窒素化合物を合成することを窒素同化(nitrogen assimilation)という。, 植物のように、外界から水H2Oや二酸化炭素CO2などの無機物および、光などのエネルギーだけを取り入れて、生存できる生物を独立栄養生物（どくりつえいようせいぶつ、autotroph）という。
また、70℃程度以上の湯などで高温で熱してしまった酵素は、触媒の働きを失ってしまう。高温で働きを失った酵素を低温に冷ましても、もう触媒の働きは戻らない。このように、酵素が触媒の働きを失ってしまい戻らないことを失活（しっかつ）という。, これは、酵素のタンパク質が高温によって乱され、タンパク質の構造が崩れてしまったからである。酵素に限らず、タマゴや肉なども、高温で熱してしまうと、冷ましても常温にしても、もう働きは復活しない。この理由も、タマゴや肉のタンパク質が崩れてしまったからである。このようにタンパク質が熱で変わってしまうことを熱変性（ねつへんせい）という。, 酵素が良く働く温度は、35℃～40℃くらいである場合が多い。酵素がもっとも良く温度のことを最適温度という。最適温度は酵素の種類ごとに違う。常温付近で、やや高めの温度が最適温度である。 呼吸や消化など、生体内で行われる化学反応をまとめて代謝（たいしゃ、metabolism）という。, 細胞内でのエネルギーのやりとりには、仲立ちとしてATP（ アデノシン三リン酸、adenosine triphosphate）が用いられる。
アセチルCoA以降の反応図は回路上であって、回路のはじめにクエン酸（citric acid）が生じることから、クエン酸回路（Citric acid cycle）という。, と変化していく。（「C6」とはC6化合物のこと。C5とはC5化合物のこと。C4も同様にC4化合物のこと。） 同様に、過酸化水素水に肝臓の細胞を加えると水と酸素が発生するのだが、この理由は細胞内に含まれるカタラーゼ(catalase)と呼ばれる酵素が触媒として作用して、過酸化水素を分解して水と酸素が発生するからである。, 細胞外で働く酵素もある。 植物は、光合成によって無機物を炭酸同化できるのでも、独立栄養生物である。, 一方、ウシなどの草食動物のように植物など他の独立栄養生物を食す必要のある生物や、ライオンやトラなどの肉食動物のように草食動物を食べる必要があったりと、ともかく他の独立栄養生物を直接的・間接的に食す必要のある生物を従属栄養生物（じゅうぞくえいようせいぶつ、heterotroph）という。いわゆる動物は、肉食動物も草食動物も、ともに、多くの動物は従属栄養生物である。, 従属栄養生物も炭酸同化や窒素同化などの同化を行っているが、それら従属栄養生物の行う同化のもとになる材料の物質は、有機物であって無機物でない。, デンプン（starch）の分解には、硫酸水溶液などの強酸中で100℃以上の高温で分解するという方法がある。しかし、だ液（saliva）は常温付近でデンプンを分解してマルトース（maltose、麦芽糖のこと）に変える。 タンパク質（protein）は、胃液に含まれるペプシン(pepsin)によってペプトン(peptone)に、すい臓から分泌されるトリプシン(trypsin)によってさらに小さなアミノ酸(amino acids)に分解される。トリプシンはpH8付近が最適pH(optimum pH)である。, ヒトが持っている酵素の種類は数千種類といわれている。 たまたまそういう事もありますが、基本的に、この二つは別々に考える必要があります。, 目的は「記録やパフォーマンスの向上の為」なのか、「健康の為」なのか分けて考えます。 好気呼吸と嫌気呼吸の違い . そこから、さらに何回も姿を変えるのですが、ぐるっーと一周回って、最後は再び「オキサロ酢酸」になり、また「ピルビン酸から作られるアセチルCoA」と反応する... だから「回路」、そして、一番最初に変わるのが「クエン酸」だから「クエン酸回路」です。別名は「TCA回路」です。, 「電子伝達系」は、好気呼吸の最終段階です。反応が起こる場所は、ミトコンドリアの内膜です。, 「解糖系」と「クエン酸回路」で生じた水素は、ミトコンドリアの内膜に集まってきて、酸素と結びつきます。, 「ATP」３４個・・・「電子伝達系」の「ATP」の合成は、「解糖系（ATP２個）」、「クエン酸回路（ATP２個）」と比べて圧倒的に多いのが分かると思います。, 「グリセロール」と「脂肪酸」・・・この２つは、代謝経路が少し違います。前者は、解糖系の途中へ合流しますが、後者は少しずつ分解されて「アセチルCoA」になります。, 通常は、細胞が必要なエネルギー（ATP）は、グルコースが解糖系からピルビン酸とアセチルCoAを経て、TCA回路（クエン酸回路）へと代謝され、さらに酸化的リン酸化によって産生されます。, 一方、脂肪酸からエネルギーを産生する場合は、脂肪酸が分解（β酸化）されてアセチルCoAになり、このアセチルCoAがミトコンドリアのTCA回路で代謝されてATPを作り出します。, このときの脂肪酸酸化は、たとえば活性化されたパルミチン酸のβ酸化は、７サイクルくり返されるので、パルミチン酸からは８分子のアセチルCoAができて、それぞれ１２分子のATPが生じますから、最終的には１２９分子という多くのATPが得られます。, これは、ブドウ糖の場合に比べてかなり大きなエネルギーになります（『ハーパー・生化学』原書２７版訳本P１５７、丸善）。, そして、「グリセロール」は、糖質以外の材料から糖質をつくる「糖新生 とうしんせい」というシステムによって「グルコース」に変換されます。, 「タンパク質」は、糖質や脂質にくらべて、エネルギーとしてあてになりませんが、「ATP」は作れます。, タンパク質は、アミノ酸が鎖になったものです。なので、まず、タンパク質はアミノ酸に分解されます。, で、「炭素」、「水素」、「酸素」から構成される分子に変換して、クエン酸回路に入るというわけです。, ちなみに、外された「アミノ基」は、そのままでは毒性のある「アンモニア」になります。これは体に悪いので、「尿素」に作り変えられ、最終的に尿中に排泄されます。, 本記事では、全体の流れが掴めるように、細かい部分はかなり省略して説明してみました。, ここで書ききれなかった細かい部分は、今後、必要であれば、それぞれの記事のテーマに合わせて、深堀して説明していくつもりです。, 「糖質」、「脂質」、「タンパク質」のうち、「タンパク質」は体の主成分でエネルギー源としてはあてにならないので、「ＡＴＰ」の主な材料は「糖質」と「脂質」になります。, 一方、糖質は「解糖系→クエン酸回路→電子伝達系」と進めば中エネルギーですが、「解糖系」だけだと低エネルギーで「乳酸」を発生させます。, 糖質の場合は、代謝が「解糖系に傾いて乳酸を発生させる」か、「ミトコンドリアまで進んで代謝し切る」かによって、健康状態が変わってきます。, 乳酸はｐＨ５程度の酸性です。その為、蓄積すると血液が酸性に傾き慢性疾患の原因になります。, 糖質を摂られている方が健康の為に気をつけた方がいい事は、代謝を「解糖系」に傾けない事です。以下はその為の具体的な方法になります。. 弱い光でも生育できる陰生植物()では、補償点や光飽和点は比較的低い。 肌は健康のバロメーターですので、見えないところでダメージを受けているのだと思います。, ただ、それでも記録が欲しい、さらに良いパフォーマンスがしたい人は、糖質を摂る道を選択するのではないでしょうか。, 私は健康的に筋肉がついて、運動も問題なくこなせて、健康な方がいいので、糖質は摂りません。ですが、異化が起きて筋肉がなくなったということは一度もありません。, おまけに、糖質制限をしていると、糖質を摂った後の倦怠感や関節が硬くなる感じが全くないので、身体もスムーズに動きます。運動に適した状態です。, そして、以下の記事を読むと、糖質を摂らないと優れたパフォーマンスが出来ない・・・とも言えないと思います。, 「筋肉が減る事＝悪」確かにこれは普通の人からしたら当たり前の考えかもしれないですね。
そこで質問なのですが、「負荷の強い筋トレをする時や、高強度インターバルトレーニングなどをする時は、糖質を摂った方が良い」との知識をいくつも目にした事があります。
好気呼吸と発酵の違い . Èí¿, î¿Ì fªXÉDíêÄ¢A½½Å éB³çÉC, ±Ì½ªñHðȵĢé±ÆªCMXÌNuXÉæÁÄ©³ê½B. ATPの構造は、ADP（アデノシン二リン酸）という物質にリン酸が結合した構造である。 とても分かりやすいので、私のブログに こちらのリンクを貼らせていただきました。
自分も糖質制限に多少の知識はあったものの、糖質制限の入り口程度の知識しかなかったので、こちらのサイトではすごく細かい情報や知識などが得られて助かっています(´・ω・｀)b, 脂質が糖質より高エネルギーなのは分かりました。
呼吸の仕組みを超わかりやすく解説2：【脂質代謝】と【脂質合成】 こちらでもピックアップされています サイエンス 16本 コメントを投稿するには、 ログイン または 会員登録 をする必要があります。 こちらもおすすめ 『ぼくらワールド解体新書』（5）体のこと③ 24.
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