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生化学

- Biochemistry -

第５回

糖質の役割：エネルギー源 （解糖系・クエン酸サイクルでエネルギーになる）

（肝臓中にグリコーゲンとして貯蔵）

核酸やNADPHの構成成分

アミノ酸やタンパク質、脂質に変換

糖 解糖系・TCAｻｲｸﾙ ATP （アデノシン３リン酸）

CO2・H2O

熱 運動 化学 光 肝臓

糖質の消化吸収

１日に摂取する糖質

80～90％・・・デンプン

10～20％・・・ショ糖（スクロース） グルコースとフルクトース

乳糖（ラクトース） グルコースとガラクトース

麦芽糖（マルトース） グルコースとグルコース

ブドウ糖（グルコース）

果糖（フルクトース）

デンプン マルトース グルコース

アミラーゼ

唾液・膵液

マルターゼ

腸液

スクロース

スクラーゼ

腸液 グルコース フルクトース

ラクトース ラクターゼ

腸液 グルコース ガラクトース

食事から取る糖類の大部分はグルコースであるが、他の単糖類もやがて

グルコースの代謝系に入る。

グルコース マルトース

小腸内

能動輸送 膜消化

肝臓

脂肪 グリコーゲン

門脈

脂肪組織 筋肉

その他組織

脂肪

CO2＋Ｈ２Ｏ グリコーゲン 乳酸・ＣＯ２

血糖

炭水化物の栄養

デンプン グルコース エネルギー

血糖＝血液中のグルコース濃度

空腹時：70～110mg% (mg/dl) 食後1hr.：120～130 絶食中：60～70

グルコースは生体の基本的なエネルギー源であるから、 その濃度は厳密に調節されている。

糖質の役割：エネルギー源 （解糖系・TCAサイクルでエネルギーになる）

（肝臓中にグリコーゲンとして貯蔵）

核酸やNADPHの構成成分

アミノ酸やタンパク質、脂質に変換

糖 解糖系・TCAｻｲｸﾙ ATP （アデノシン３リン酸）

CO2・H2O

熱 運動 化学 光 肝臓

グルコースからのエネルギー獲得

グルコース

解糖系 クエン酸

サイクル 電子伝達系

ＣＯ２＋Ｈ２０＋ＡＴＰ

（アデノシン３リン酸）

解糖系（細胞質に局在する）

TCAｻｲｸﾙ（ﾐﾄｺﾝﾄﾞﾘｱにあり大量のATPを

産生する）に基質となるピルビン酸を送る

グルコース

2ATP

4ATP 2NADH

2ピルビン酸

TCAｻｲｸﾙ

2乳酸

解糖系のみでもATPを

産生できるので、酸素

不足時、赤血球の主要な

エネルギー供給系である

クエン酸回路（TCA回路・TCAサイクル）

ピルビン酸

アセチルCoA

NADH

クエン酸 オキザロ酢酸

3NADH

1FADH2

GTP

(=ATP)

2CO2

図4-1-5

グルコース+2ATP 2ピルビン酸+4ATP

+2NADH

ピルビン酸 4NADH+1FADH2

+1GTP

4X3ATP 2ATP

ATP

細胞質

ミトコンドリア

グルコース+2ATP 2ピルビン酸+4ATP

+2NADH

ピルビン酸 15ATP

細胞質

ミトコンドリア

2ピルビン酸 30ATP

グルコース+2ATP 2ピルビン酸+4ATP

+2NADH

細胞質

ミトコンドリア

6ATP 2NADH（肝臓）

グルコース

2ピルビン酸+2ATP+2NADH

細胞質

ミトコンドリア

30ATP

4NADH+1FADH2+1GTP 6ATP

計38ATP

図4-1-5

小腸 門脈 肝臓 血糖 （グリコーゲン）

合成促進 分解促進・糖新生

膵臓からのインシュリン 放出

血糖UP

グルカゴン・ アドレナリン・ コルチゾール

血糖down デンプン：ゆっくり消化 単糖類：急激に吸収

グルコース負荷試験

糖尿病患者＝血糖値が最高値に至るのが遅い 負荷前値に戻るのに長時間を要する 血漿ｲﾝｼｭﾘﾝが最高値になるのが遅い

血中グルコース濃度

グルコース投与後の経過時間

正常人

糖尿病患者・魚類

糖（グルコース）

解糖系

TCAｻｲｸﾙ

エネルギー

タンパク質

脂質

脳のエネルギー源

糖（グルコース）

解糖系

TCAｻｲｸﾙ

エネルギー

糖原性アミノ酸

脂肪

脳のエネルギー源

肝臓の

グリコーゲン

乳酸

ピルビン酸

グリセリン

脂肪酸

糖新生

脳

グルコース

（血糖）

食事中の炭水化物

肝臓中のグリコーゲン

筋肉のタンパク質 アミノ酸

体脂肪

X 極端な食事制限でダイエットすると

筋肉も減ってしまう

脂質の消化吸収

エネルギー摂取量の25%程度が脂質

→その大部分がトリアシルグリセロール

脂肪酸

グリセロール

（グリセリン）

リパーゼ リパーゼ

吸収 吸収

小腸上皮細胞

門脈

小腸

キロミクロン

水に溶けないものを輸送する手段

脂肪の分解

脂肪組織

トリアシルグリセロール

グリセロール 脂肪酸

肝臓

解糖系 TCAｻｲｸﾙ

ATP

β-酸化

血中

各組織

β-酸化

脂肪酸 ＋ CoA → 脂肪酸－CoA

脂肪酸－CoA

脂肪酸－CoA

+ アセチルCoA

+ NADH

+ FADH2

β-酸化

細胞質

ミトコンドリア

β-酸化

脂肪酸－CoA

脂肪酸－CoA

+ アセチルCoA

+ NADH

+ FADH2

β-酸化

CH3CH2CH2･･･CH2COOCoA

（C=16)

CH3CH2･･･CH2COOCoA

（C=14)

CH3COOCoA

（C=2) TCAｻｲｸﾙ

ATP

TCAサイクル（TCA回路）

ピルビン酸

アセチルCoA

NADH

クエン酸 オキザロ酢酸

3NADH

1FADH2

GTP

(=ATP)

2CO2

例 パルミチン酸 (C=16)

C14-CoA + ｱｾﾁﾙCoA(C2)

C12-CoA + ｱｾﾁﾙCoA(C2)

C10-CoA + ｱｾﾁﾙCoA(C2)

C8-CoA + ｱｾﾁﾙCoA(C2)

C6-CoA + ｱｾﾁﾙCoA(C2)

C4-CoA + ｱｾﾁﾙCoA(C2) ｱｾﾁﾙCoA(C2)

2分子

Total：

C16 = 8C2 + 7NADH + 7FADH2

8 X 12 =96ATP

7 X 3 = 21ATP

7 X 2 = 14ATP

ﾊﾟﾙﾐﾁﾝ酸1分子から

96 + 21 + 14 = 131 ATP

（ｸﾞﾙｺｰｽ１分子で38(36)ATP）

ケトン体

ｱｾﾁﾙCoA ｱｾﾄ酢酸 β-ﾋﾄﾞﾛｷｼ酪酸 ｱｾﾄﾝ

血中 組織でｱｾﾁﾙCoA TCAｻｲｸﾙ

重症糖尿病患者： ｸﾞﾙｺｰｽ分解不全

エネルギーを脂肪に依存

アセチルCoA大量生成

TCAｻｲｸﾙで処理仕切れない

ケトン体の生成・増加

リポタンパク質

キロミクロン：外因性の脂質輸送

VLDL: Very Low Density Lipoprotein

超低密度リポタンパク質

内因性のTGを輸送

LDL: Low Density Lipoprotein

低密度リポタンパク質

コレステロール輸送

HDL: High Density Lipoprotein

高密度リポタンパク質

コレステロール輸送

血清中のアポ蛋白やﾘﾝ脂質に包まれた球状の

脂質が集まった微少な塊