概論/エネルギー代謝/主な病的代謝/ケトン体の蓄積（簡略版）

POINT!

細胞内のブドウ糖が不足すると、脂肪酸のβ-酸化がエネルギー代謝の中心となるが、アセチル-CoAがクエン酸（クレブス、TCA）回路で代謝されないため、ケトン体が蓄積する。

グルコース（ブドウ糖）（から生成したピルビン酸）は、クエン酸回路の基質である(＝ATPを生成する)アセチル-CoAを生成するだけではなく、クエン酸回路の「ベルトコンベア」とも言える（＝クエン酸回路を促進する）オキザロ酢酸をも生成します。脂肪酸がβ酸化を受けると、アセチル-CoAだけが生成されます。

最初の病態として細胞内のグルコース（ブドウ糖）が減少します。 グルコース（ブドウ糖）からだけ生成するクエン酸回路の「ベルトコンベア」とも言える（＝クエン酸回路を促進する）オキザロ酢酸は減少するので、クエン酸回路を経由したATPは生成されません。代わりのATPを生成するため、β酸化が亢進します。クエン酸回路の基質であるアセチル-CoAは、ブドウ糖（ピルビン酸）

オキザロ酢酸も減少します。 オキザロ酢酸が減少すると、クレブス回路も低下し、クレブス回路から生成するATP、水素原子、二酸化炭素も減少します。 結局、当然のことながら、ブドウ糖由来の水素原子は電子伝達系には届きません。 そのため、β酸化が亢進し、水素原子を供給します。 しかしながら、β酸化で生成するアセチルCoAは、クレブス回路が低下しているため増加します。 増加したアセチルCoAから変化して蓄積するのがケトン体です。

Challenge Quiz

1.

細胞内のブドウ糖が不足すると、　 ブドウ糖 脂肪酸  正解!の代謝が主たるエネルギー代謝となる。

2.

細胞内のブドウ糖が不足すると、 解糖系 クエン酸（クレブス、TCA）回路 電子伝達系(ならびに共役したATP合成酵素) β-酸化  正解!が低下する。

3.

細胞内の糖が不足したために脂肪酸の代謝が亢進すると、 乳酸 ケトン体  正解!が蓄積する。

4.

糖尿病では、 ブドウ糖 脂肪酸  正解!の代謝が主たるエネルギー代謝となる。

5.

飢餓状態では、 ブドウ糖 脂肪酸  正解!の代謝が主たるエネルギー代謝となる。

6.

糖尿病では細胞内と血中の 乳酸 ケトン体  正解!が 減少 増大  正解!する。 そのため、 アルカリ性 酸性  正解!に傾く。

7.

絶食状態では細胞内と血中の 乳酸 ケトン体  正解!が 減少 増大  正解!する。