代謝エネルギーの種類、発生源、変換過程



の 代謝エネルギー それはすべての生き物が食物（または栄養素）に含まれる化学エネルギーから得るエネルギーです。このエネルギーは基本的にすべての細胞で同じです。ただし、入手方法は非常に多様です。.

食物は様々な種類の一連の生体分子によって形成され、それらの結合に化学エネルギーが蓄えられています。このようにして、有機体は食物に蓄えられたエネルギーを利用し、それから他の代謝過程でこのエネルギーを使うことができます。.

すべての生物は、成長し繁殖し、その構造を維持し、そして環境に対応するためにエネルギーを必要とします。代謝には、生命を維持し、生物が化学エネルギーを細胞にとって有用なエネルギーに変換することを可能にする化学プロセスが含まれます。.

動物では、代謝によって炭水化物、脂質、タンパク質、核酸が分解され、化学エネルギーが供給されます。一方、植物は太陽の光エネルギーを化学エネルギーに変換して他の分子を合成します。彼らは光合成の過程でこれを行います.

索引

  • 1代謝反応の種類
  • 2代謝エネルギー源
  • 3化学エネルギーから代謝エネルギーへの変換プロセス
    • 3.1酸化
  • 4バックアップ力
  • 5参考文献

代謝反応の種類

代謝は、有機分子の分解反応と他の生体分子の合成反応という2つの大きなカテゴリーに分類できるいくつかのタイプの反応から成ります。.

分解の代謝反応は細胞異化作用（または異化反応）を構成する。これらは、グルコースや他の糖（炭水化物）などのエネルギーが豊富な分子の酸化を伴います。これらの反応がエネルギーを放出するので、それらはエクセルゴニクスと呼ばれます。.

対照的に、合成反応は細胞同化作用（または同化反応）を構成する。これらは分子の還元プロセスを実行して、グリコーゲンのような貯蔵エネルギーに富む他のものを形成する。これらの反応はエネルギーを消費するので、それらはエンダーゴニックと呼ばれます。.

代謝エネルギー源

代謝エネルギーの主な供給源はグルコース分子と脂肪酸です。これらはエネルギーのために急速に酸化することができる一群の生体分子を構成する.

グルコース分子は、米、パン、パスタなどの澱粉質野菜の他の派生物のように、食事で摂取される炭水化物に大部分由来します。血中のグルコースがほとんどない場合は、肝臓に保存されているグリコーゲン分子からも取得できます。.

長期にわたる断食の間、または追加のエネルギー消費を必要とするプロセスにおいて、脂肪組織から動員される脂肪酸からこのエネルギーを得ることが必要とされる。.

これらの脂肪酸は一連の代謝反応を経てそれらを活性化し、ミトコンドリア内部への輸送を可能にし、そこで酸化されます。このプロセスは脂肪酸のβ酸化と呼ばれ、これらの条件下で最大80％の追加エネルギーを供給します。.

タンパク質および脂肪は、特に極度の絶食の場合に、新しいグルコース分子を合成するための最後の準備です。この反応は同化型であり、糖新生として知られています.

化学エネルギーから代謝エネルギーへの変換プロセス

糖、脂肪、タンパク質などの複雑な食品分子は、細胞にとって豊富なエネルギー源です。これらの分子を形成するために使用されるエネルギーの多くは、文字通りそれらを結びつける化学結合内に蓄えられているからです。.

科学者は、比色ポンプと呼ばれる装置を使用して、食品に蓄えられたエネルギー量を測定することができます。この技術では、食品は熱量計の内側に置かれ、それが燃えるまで加熱されます。反応によって放出される過剰な熱は、食品に含まれるエネルギー量に正比例します.

現実には、細胞は熱量計のようには機能しません。大きな反応でエネルギーを燃焼させる代わりに、細胞は一連の酸化反応を通してそれらの食物分子に蓄えられたエネルギーをゆっくりと放出します.

酸化

酸化は、電子がある分子から別の分子に移動し、ドナー分子とアクセプター分子の組成とエネルギー量が変化する化学反応の一種です。食物分子は電子供与体として作用する.

食品の分解に伴う各酸化反応の間に、反応の生成物は経路上で先行したドナー分子よりも低いエネルギー含量を有する。.

同時に、電子受容体分子は各酸化反応の間に食物分子から失われるエネルギーの一部を捕獲し、後で使用するためにそれを貯蔵する。.

最終的に、複雑な有機分子の炭素原子が完全に酸化されると（反応連鎖の末端で）、それらは二酸化炭素の形で放出されます。.

細胞は、それが解放されるとすぐに酸化反応のエネルギーを使用しない。起こることは彼らがそれを代謝を促進してそして新しい細胞成分を構築するために細胞の至るところで使われることができるATPとNADHのような小さい、エネルギーの豊富な分子にそれを変換することです.

予備力

エネルギーが豊富にあるとき、真核細胞はこの過剰なエネルギーを蓄えるためにより大きくてエネルギーの豊富な分子を作ります.

得られた糖や脂肪は細胞内の沈着物に保存され、そのうちのいくつかは電子顕微鏡写真で見るのに十分な大きさです。.

動物細胞はまた、グルコースの分岐ポリマー（グリコーゲン）を合成することができ、これは次に電子顕微鏡によって観察することができる粒子に凝集する。細胞は急速なエネルギーを必要とするときはいつでも急速にこれらの粒子を動員することができます.

しかしながら、通常の状況下では、人間は一日のエネルギーを供給するのに十分なグリコーゲンを貯蔵する。植物細胞はグリコーゲンを産生しませんが、顆粒に保存されているでんぷんとして知られている異なるグルコースポリマーを作ります.

さらに、植物細胞も動物も脂肪合成の経路でグルコースを誘導することによってエネルギーを貯蔵する。 1グラムの脂肪には、同じ量のグリコーゲンの約6倍のエネルギーが含まれていますが、脂肪のエネルギーはグリコーゲンのエネルギーよりも利用可能性が低くなります。.

それでも、セルは短期と長期の両方のエネルギー貯蔵を必要とするため、あらゆる貯蔵メカニズムが重要です。.

脂肪は細胞の細胞質に小滴で貯蔵されています。人間は通常、数週間にわたって細胞にエネルギーを供給するのに十分な脂肪を貯蔵します.

参考文献

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