アデノシン三リン酸(ATP)

ATPと細胞活動

筋の収縮など、細胞が活動に利用するエネルギーは、アデノシン三リン酸 Adenosine Tri-Phosphate (ATP) の中のエネルギーである。

・緑はアデノシン三リン酸 Adenosine Tri-Phosphate (ATP) を表しています。栄養素と同様、大きく、炭素原子やリン酸などの集合体、化合物です。また、栄養素と同様、物質の中にエネルギー（E）があります。

・赤い矢印は、ATPの中のエネルギーが筋タンパクの収縮に使われたことを表しています。

チャレンジクイズ

<quiz display=simple> {筋細胞内のアクチン・ミオシンが、実際に利用する高エネルギー物質は、________ である。 |type="()"} - ADP - ブドウ糖 + ADP

{アデノシン三リン酸(ATP)は、血液から筋細胞に供給される高エネルギー物質である。 |type="()"} - 正 + 誤

{ATPは、細胞が外部から取り込み、エネルギー源としている物質である。 |type="()"} - 正 + 誤

{筋収縮には、ATPの ___________ が必要である。 |type="()"} + 化学的エネルギー - 分子の一部 </quiz>

リン酸結合

・ATPは名前のとおり、アデノシンにリン酸(Ｐ)が三つ直線的に結合した構造をしています。

・筋収縮などの活動に、ATPのエネルギーが利用されます（赤い矢印）。このとき、リン酸の結合がはずれます。その結果、アデノシンにリン酸が二つ結合したアデノシン二リン酸 Adenosine Di-Phosphate (ADP) と、1つのリン酸（P）とが別々に残ります。（緑の矢印）。

・赤い矢印は、前述のごとく、全エネルギーの動きを表すわけではありません！アデノシン二リン酸 Adenosine Di-Phosphate (ADP) にもリン酸結合があり、エネルギーはあります。単純にするため、細胞活動に使われるエネルギーの動きだけを図示しています。

チャレンジクイズ

<quiz display=simple> {アデノシン三リン酸 adenosine tri-phosphate (ATP)に含まれる化学的エネルギーは、ADPより |type="()"} - 少ない + 多い

{ATP → ADP + P の反応の際、細胞活動に利用できる化学的エネルギーは _______ される。 |type="()"} - 蓄積 + 放出

{ATP → ADP + P の反応は、_________ である。 |type="()"} + 加水分解 - リン酸化反応

{アデノシン三リン酸 adenosine tri-phosphate (ATP)の__________ の結合に化学的エネルギーが多い。 |type="()"} + リン酸 - アデノシン </quiz>

ATPの合成

・アデノシン二リン酸(ADP)とリン酸（P）とを合わせただけでは、アデノシン三リン酸(ATP)はできません。リン酸を結合させるために、エネルギーが必要だからです。

・そのエネルギーこそが、栄養素が分解されて放出されるエネルギーなのです。栄養素からATPへの赤い矢印は、栄養素が分解されて放出したエネルギーが、ATP合成に使われていることを表します。

・前述の通り、ATPを合成するために必要な原子は、栄養素からは来ません。移行するのはエネルギーだけです。青い矢印は、栄養素の中にあったすべての原子の流れを表します。 各物質内のエネルギー量を数値(kcal/mol)で示します。赤い矢印は、すべてのエネルギーの流れを表すわけではありません。1molのアデノシン三リン酸を合成するためには、１２ (36-24) kcalのエネルギーが必要であり、そのためには、18kcalのエネルギーを含む量の栄養素が必要です。ATPに移行しないエネルギー(6 kcal)は熱になります。

チャレンジクイズ

<quiz display=simple> {ATPと「ATPの部品」とでは、______ の方が化学的エネルギーが多い。 |type="()"} - 後者 + 前者

{ATP合成に使われるエネルギーは、_____________ である。 |type="()"} + 栄養素の化学的エネルギー - 筋の運動エネルギー

{ATP合成に必要な原子は、___________ からくる。 |type="()"} - 栄養素 + 「ATPの部品」 </quiz>