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解糖と代謝におけるその役割

細胞が生化学的なエネルギーを栄養素からアデノシン三リン酸 (ATP) に変換する主要な代謝経路に、解糖と酸化的呼吸の2つがあります。

  • アデノシン三リン酸 (ATP) は、全ての生きている細胞におけるエネルギーの主要な運搬体です。
  • ATPは3つの部分により構成されます: 窒素含有塩基 (アデニン)、糖 (リボース)、および三リン酸
  • 様々な細胞プロセスに燃料を与えるために、加水分解によるATPのアデノシ二リン酸 (ADP) への分解により、エネルギーが放出されます。

20-ODA-53110 Mitochondria解糖とは何か、およびその代謝での役割は?

解糖 は、グルコースをピルビン酸に変換する代謝経路です。

  • サイトゾル中で酸素とは独立して生じます。
  • 解糖の生化学的反応の間に放出される自由エネルギーは、全体で2分子のATP獲得を生成するために用いられます。
  • 解糖により生成するピルビン酸は、ミトコンドリア中に輸送され、そこで通常の条件下でトリカルボン酸 (TCA) に入るか、または酸素レベルが低いときには、乳酸に返還んされます。
  • 低酸素 (低いO2濃度) 条件 下では、解糖の速度は、減少した酸化的呼吸を補償して細胞のエネルギー要求を満たすために、増大します。

酸化的代謝 vs. 解糖

 

酸化的呼吸は、細胞活性に燃料を与えるために、栄養素 (主にグルコース) 中に保存される化学的エネルギーを放出するために細胞が用いる主要なメカニズムです。

  • 生じるのは ミトコンドリア中で、その名前が示唆するように、酸素を必要とします。 
  • 解糖を経て生成されたピルビン酸分子からアセチル-CoAが清算され、TCAサイクルに入り、高エネルギー分子である、NADH, FADH2、およびATPを生成します。
  • 解糖よりも効率が高い: 酸化的呼吸は、グルコース1分子から、30 - 36分子のATPを産出します。

正常細胞では酸化的呼吸は支配的な代謝的エネルギー生成経路ですが、がん細胞は自身の代謝を再プログラムし、酸素の存在下でも、エネルギー産生のためにより容易に解糖に依存します。この現象は ワールブルグ効果として知られます。

Chris S
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Chris SumnerはLab Expectationsの主任編集者です。疾患治療についての読み書きをしていないときは、森の中をハイキングしたり、ギターを弾いたり、世界で一番のロブスター・ロールを探したりしています。

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