説明が難しい!以前ブドウ糖(グルコース)からどうやってエネルギーを取りだすのか説明しようと試みたのですが、正直難しくて先送りにしておりました。ここ最近ネタが不足しているため(苦笑)やらざるを得なくなりました。わかりやすく説明するのが未だに難儀です。中学生や高校生に教えるなら「テストに出るぞ」でいいんですがね(笑)。テキストは『生物』(東京書籍)です。ミトコンドリアのマトリックスで行われる異化の代謝経路で、反応系は回路状になっている。解糖系から受け取ったピルビン酸を、二酸化炭素にまで分解する。この仮定では、酸化還元反応により、多くの還元型補酵素(NADHとFADH2)が生み出される。回路の途中では、反応と連動したATP合成がある。解糖系で生じたピルビン酸(C3)はミトコンドリアの中に入り、脱水素酵素によって水素を奪われる(酸化される)とともに、脱炭酸酵素によってCO2を奪われる。続いて、オキサロ酢酸(C4)と結合し、クエン酸(C6)になる。その後、いくつかの反応を経て、オキサロ酢酸が生じる。クエン酸をつくるために消費されたオキサロ酢酸が、今度はクエン酸からつくられるわけで、循環的な反応経路となっている。この一連の反応は、クエン酸回路と呼ばれる。クエン酸回路でピルビン酸1分子が完全に分解されると、CO2が合計3分子放出される。一方で、反応に2分子のH2Oが使われる。クエン酸回路には、GTP(グアノシン三リン酸)の合成を介して、ATPを合成する反応段階が含まれており、これによって1分子のATPがつくられる。クエン酸回路で特に重要なのは、大量の還元型補酵素を生成するということである。1分子のピルビン酸から全部で10個の水素が取り出されるが、これらは補酵素の還元に使われて、1分子のFADH2と4分子のNADHが生み出される。解糖系でグルコース1分子から生じるピルビン酸は2分子である。したがって、グルコース1分子から出発したときの、クエン酸回路は、上記の原子・分子をすべて2倍して、反応式2のように示される。反応式22C3H4O3(ピルビン酸)+4H2O+2ADP+2H3PO4(リン酸)+8NAD++2FAD→6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH2もはや笑い話ですがこの図を書くのに2時間かかりました。コンパスと定規と蛍光ペンで書けば1/6以下、なんだこりゃ(爆笑)。説明上手くなくて申し訳ないもう少しやりますこのTCA回路(クエン酸回路)で得られるATPは2分子。解糖系と変わんねー(笑)。これからNADHとFADH2がミトコンドリア内膜に送られてさらにATPを得るわけです。これを書かねばならないのはネタがしんどいのもあるんですが(苦笑)書かねばならないことが出てきたからです。酸素呼吸の説明はもう少し続きます。