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【連載】看護に役立つ生理学

第25回 ブドウ糖はどう代謝されるのか?

執筆 梵天ゆとり(ぼんてん・ゆとり)

医師、日本医学放射線学会会員

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糖質や脂質といった栄養素についての知識は看護師にとって基本的なもののはずですが、これらが摂取・吸収されたあとの行方、つまり「代謝」については、一度は生化学で学んだことがあっても、その意義がよくわからず、無味乾燥に感じられた人も多いことでしょう。

今回はブドウ糖を中心とした栄養素の代謝について、ストーリーを追いながら理解を深めましょう。


ブドウ糖の異化過程

前回、代謝の概観をつかんだところで、主要な栄養素の異化過程をもう少し詳しく見ていきます。ここでも、ブドウ糖の異化を中心に据えて理解することで、多くのことを学ぶことができます。物質名や化学式は最小限に留めますが、それでもいくつか化学反応式が登場します。

これは記憶する必要があるからではなく、C・H・Oの原子の個数を確認してもらうためです。各原子の個数が反応前と後とで一致していることを納得しながら読み進めてください。

第一段階:解糖系(ブドウ糖→ピルビン酸)

ブドウ糖はまず、細胞質に存在する「解糖系」と呼ばれる反応経路によってピルビン酸という分子2個に変化し、その過程で少量のATPが合成されます。この間にも極めて多くの化学反応のステップが存在しますが、ここでは省略します。

ピルビン酸の分子式はC3H4O3ですが、これを2倍にしても、ブドウ糖C6H12O6に比べてHが4個足りません。これは、異化の過程でH原子はすぐにOと結合してH2Oになるのではなく、受け皿となる物質(NAD+などと呼ばれる物質)が、いったんH原子を預かっておくという方式をとっているためです。

(1)C6H12O6-→2C3H4O3 + 4H

この時点ではまだ酸素を使っていないにもかかわらず、Hを預けるだけで同時にATPが得られることを覚えておいてください。

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