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ダイエットをするにあたって避けてはとおれない「体の仕組みの理解」、次は呼吸について調べてみます。
高校の学習内容(3年生)です。
○ 概要
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呼吸とは |
呼吸には外呼吸(酸素を吸って二酸化炭素を出す)と細胞呼吸(細胞内でエネルギーをつくる)の2つあります。
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好気呼吸とは |
好気呼吸の過程は、ブドウ糖を分解してATP(エネルギー)を作ることです。酸素を使用します。
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嫌気呼吸とは |
酸素の無い状況での呼吸です。作られるエネルギー(ATP)の量は少ないです。
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○ 詳細
1 呼吸とは
呼吸には2つあり、以下になります。
(1)外呼吸
外から空気を肺などへ取り込み、酸素と二酸化炭素の交換を行います。
(2)細胞呼吸
細胞内で有機物を分解してエネルギー(ATP)をつくります。この過程をいいます。この呼吸で分解される有機物を呼吸気質(ブドウ糖など)、特に酸素を使う場合を好気呼吸、酸素を使わない場合を嫌気呼吸といいます。
人間の細胞呼吸は、好気呼吸、嫌気呼吸の両方ありますが、好気呼吸のほうがATPをいっぱい生産できるので、こちらが中心です。
2 好気呼吸
好気呼吸の過程は、ブドウ糖を分解してATPを作る(ADPにリン酸をくっつけてATPをつくる、高エネルギーリン酸結合させる)を過程です。解糖系、クエン酸回路、電子伝達系の3つからなります。
(1)解糖系
10種類の酵素が関わり、1つのブドウ糖から2つのATPが作られます。式にすると、
ブドウ糖 + 2つのADP + 2つのリン酸 → 2つのピルビン酸 +2つのATP
(2)クエン酸回路
細胞内のミトコンドリアで行われます。ビルピン酸が2酸化炭素を出し、2つのATPが作られます。式にすると、
2つのピルビン酸 + 水 + 2つのADP + 2つのリン酸 → 二酸化炭素 + 2つのATP
(3)電子伝達系
細胞内のミトコンドリアで行われます。解糖系とクエン酸回路で出てくる水素と、取り込んだ酸素で水を作ります。同時に34個のATPが作られます。式にすると、
水素 + 酸素 + 34のADP + 34のリン酸 → 水 + 34のATP
解糖系、クエン酸回路、電子伝達系で、38のATPが作られます。
3 嫌気呼吸
酸素がない状況での呼吸で、微生物がよく行います。だから、微生物が行う嫌気呼吸を発酵とも呼ばれています。
酵母菌のアルコール発酵、乳酸菌の乳酸発酵、酢酸菌の酢酸発酵などがあります。
※1 嫌気呼吸は1つのブドウ糖からだいたい2つのATPしかつくれないので、好気呼吸と比べると効率が悪いです。
※2 筋肉中に含まれる糖の解糖は、酸素を用いないので発酵です。先にも説明しましたが、乳酸がたまります。式にすると
ブドウ糖 + 2つのADP + 2つのリン酸 → 2つの乳酸 + 2つのATP
4 チェック問題
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5 勉強になる動画、資料
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