概論/エネルギー代謝/エネルギー代謝の全体像/はじめに

POINT!

グルコース（ブドウ糖）→ピルビン酸→アセチル-CoA→クエン酸（クレブス、TCA）回路により、炭素が二酸化炭素（CO2）となり、水素が生成する。その後、酸化的リン酸化反応において、水素と酸素とが消費されて大量のＡＴＰが生成する。

動画と音声での説明

グルコース（ブドウ糖）→ピルビン酸→アセチル-CoA→クエン酸（クレブス、TCA）回路までの代謝により、いわば、「クリーンエネルギー」となります。すなわち、グルコース（ブドウ糖）に含まれていた炭素は二酸化炭素となり、次に送られる「燃料」としては水素が生成するのです。酸素は使われません。生成するＡＴＰは少量です。グルコース（ブドウ糖）からピルビン酸が生成するのが解糖系です。

水素を受け取り、酸素と反応させて大量のＡＴＰを生成するのが酸化的リン酸化反応です。これには、電子伝達系とＡＴＰ合成酵素とがあります。代謝産物は、燃料電池と同様、水だけです。

注意①：「水素の生成」とは、単体のHが出てくるわけではなく、
NAD⁺ + H₂ → NADH₂⁺
FAD + H₂ → FADH₂
などの反応が進行します。これらは電子伝達系で
NADH₂⁺ → NAD⁺ + H₂
FADH₂ → FAD + H₂となります。NAD⁺、FADは基本的に輸送体ですので、図示しないことにします。（以下、同様）

注意②：基本的にブドウ糖は解糖系で2分割されるのです。そのため、1 molのブドウ糖からピルビン酸は2 mol生成します。しかし、このステップから、(1/2) molのブドウ糖より、1 molのピルビン酸が生成するという図にしてあります。今までのステップの図では1 molのブドウ糖から38 molのアデノシン三リン酸（ATP）が生成する図であり、これにくらべると半分の代謝量であり、(1/2) molのブドウ糖から19 molのアデノシン三リン酸（ATP）が生成する図です。

Challenge Quiz

1.

グルコース（ブドウ糖）→ピルビン酸→アセチル-CoA→クエン酸（クレブス、TCA）回路は 酸素 水素(NADH₂⁺, FADH₂) 二酸化炭素 少量のＡＴＰ 大量のＡＴＰ 水  正解!を生成する。

2.

グルコース（ブドウ糖）→ピルビン酸→アセチル-CoA→クエン酸（クレブス、TCA）回路は 酸素 水素(NADH₂⁺, FADH₂) 二酸化炭素 少量のＡＴＰ 大量のＡＴＰ 水  正解!を生成する。

3.

酸化的リン酸化反応は 酸素 水素(NADH₂⁺, FADH₂) 水 二酸化炭素 少量のＡＴＰ 大量のＡＴＰ  正解!を消費する。

4.

酸化的リン酸化反応は 酸素 水素(NADH₂⁺, FADH₂) 水 二酸化炭素 少量のＡＴＰ 大量のＡＴＰ  正解!を生成する。

5.

酸化的リン酸化反応に含まれるのは 解糖系 クエン酸（クレブス、TCA）回路 電子伝達系 ＡＴＰ合成酵素  正解!である。