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ダイエット高等学校・生理学(呼吸)


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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

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。
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。
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。

○ 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

参考資料 リンク元
代謝マップ
呼吸鎖
講義資料
機能生物学研究所
福岡大学理学部化学科
福岡大学
呼吸   代謝   解糖系
クエン酸回路   電子伝達系
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1コマ:どこかのデパートの洋服売り場で、ママと丸川(ママの親友)が買い物をしている。ナレーション「ママと丸川(親友)とのお買い物にて」丸川の目に留まったのは、紫色のパンタロンタイプのジーパン、さらに、「がらぱごす」とプリントされており、ベルトはゾウガメの頭の形をしている。丸川「素敵!特に亀のベルトが可愛い!」ママ「そう?何か不気味よ」
2コマ:試着室で丸川がさっそく試着している。後ろでママが見ている。丸川(額に青筋を立てている)「ふんっふんっ、入らないわ!」ママ「力まない!あ、横向く方がいいわよ・・・」
3コマ:ズボンと格闘の末、ようやくズボンがはける。丸川「はいったー、秘訣は呼吸法ね」ママ「早く!横向きなさいよ!」
4コマ:突然『ばつん』と大きな音とともに、『ガシャーン』と試着室のガラスが割れる。丸川「え!?」ママ「やっぱベルト切れたか・・・。横向いてって言ったのに。」
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