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生化学
- Biochemistry -
第5回
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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
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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)
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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。
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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
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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。
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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
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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)
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解糖系(細胞質に局在する)
TCAサイクル(ミトコンドリアにあり大量の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
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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
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図4-1-5
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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
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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
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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)
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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
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図4-1-5
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Total:
C16 = 8C2 + 7NADH + 7FADH2
8 X 12 =96ATP
7 X 3 = 21ATP
7 X 2 = 14ATP
パルミチン酸1分子から
96 + 21 + 14 = 131 ATP
(グルコース1分子で38(36)ATP)
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ケトン体
アセチルCoA アセト酢酸 β-ヒドロキシ酪酸 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: グルコース分解不全
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
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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
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