【解説】人体の構造と機能及び疾病の成り立ち 生体エネルギー

2月 10, 2019

こんにちは!





ちわもちと申します!





生態エネルギーに関する問題です。
早速問題を解いていきます。





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問題


生体エネルギーと生体傘下に関する記述である。正しいのはどれか。1つ選べ。

(1)ATPの生産は、グルコースの異化の過程で起こる
(2)脱共役たんぱく質は、AMP産生を抑制する
(3)AMPは、高エネルギーリン酸化合物である
(4)電子伝達系の電子受容体は、窒素である
(5)グルタチオンは、活性酸素産生を促進する





ATPなどのエネルギーに関する問題です。
複雑な仕組みの分野ですが少しずつ理解していけたら良いと思います。





解答

(1)・・・○
(2)・・・×
(3)・・・×
(4)・・・×
(5)・・・×





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解説


(1)ATPの生産は、グルコースの異化の過程で起こる





グルコースの異化同化をしっかり理解しておく必要があります。





簡単に言うと

同化は、外から取り入れた物質から
エネルギーを使って生命活動に必要な物質を合成する過程です。





異化
体内の物質を分解エネルギーを生み出す過程です。





例を挙げると
ご飯を食べて、体内に入ってきたグルコースを
グリコーゲンとして貯めておく過程が同化
貯めているグリコーゲンを分解してグルコースとして使う過程が異化です。





ATPは身体を動かすのに必要なエネルギーですので
異化の過程で生産されることになります。





ということで(1)は正しいです。






(2)脱共役たんぱく質は、AMP産生を抑制する





脱共役たんぱく質とはなにか。





脱共役たんぱく質は酸化的リン酸化反応を阻害
エネルギーをATP合成ではなく熱産生に利用するたんぱく質です。





では酸化的リン酸化とはなにか。
この分野は難しいのでなるべく簡単に説明します。





そもそも
生体内でのエネルギー産生は
解答系やTCA回路、電子伝達系など
様々な過程で行われていますが
主にミトコンドリアで行われています。





なので
酸化的リン酸化脱共役たんぱく質
ミトコンドリア内での話だと理解しておきましょう。





エネルギー生産の過程にある
電子伝達系によって、Hイオンが産生され
それがミトコンドリアの膜間腔というところに貯まります。
(ミトコンドリアの外膜と内膜の間)





そのHイオンが内膜を通過する際エネルギーが発生します。





ミトコンドリアは発生したエネルギーを使い
ATPを産生したり熱を産生したりするのですが
このATP産生をする反応が、酸化的リン酸化反応
熱を産生する反応が、脱共役たんぱく質による反応

というわけです。





簡単にまとめると
酸化的リン酸化は、ミトコンドリアでATPを産生する反応。
脱共役たんぱく質は、ミトコンドリアで熱を産生する反応。





ということです。





そして、大切なのが
脱共役たんぱく質は、酸化的リン酸化を
抑制するということです。





つまり
酸化的リン酸化によって
ATP産生をしているミトコンドリアですが
脱共役たんぱく質が多いと酸化的リン酸化が抑制され
ATP合成が阻害され代わりに熱産生が増加します。





ここで、問題の文章を思い出してみますが
AMP産生を抑制すると書かれています。





ATP産生の抑制であってAMP産生は関係ないです。


ということで(2)は間違い。






(3)AMPは、高エネルギーリン酸化合物である





高エネルギーリン酸化合物とは
その名の通り、高エネルギーリン酸結合を持つ物質を言います。





高エネルギーリン酸結合とは、簡潔に言うと
リンとリンの結合です。





例えば、AMPは
アデノシンにリン酸がくっついている物質です。





ADPはAMPにさらにリン酸が1つくっついています。





つまり
AMPのリン酸もう1つリン酸がくっついているということです。





この
リン酸とリン酸の結合を高エネルギーリン酸結合と言います。





ATPは、ADPにさらにリン酸が1つくっついているので
高エネルギーリン酸結合が2つあるということになります。





ということで(3)は間違い。






(4)電子伝達系の電子受容体は、窒素である





結果から言うと
電子伝達系の最終的な電子受容体は酸素(O)イオンです。





電子伝達系でHイオンが貯まる話は(2)でしました。





このHイオンOイオンが反応し水(H₂O)が生成されます。





ということで(4)は間違い。






(5)グルタチオンは、活性酸素産生を促進する





これは頭の片隅に入れておく程度で良いです。





グルタチオンは
過酸化物や活性酸素種を還元して消去する作用をもつ
生理活性ペプチドです。





ということで(5)は間違い。





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おわりに


エネルギー生産の過程は多く
(2)のように理解するのが難しい内容があります。





しばらく理解できなくても当然の難しい分野だと思うので
焦らず、一つ一つ丁寧に勉強していくと良いと思います。





それでは~