食物から得られた糖質のグルコースは

ミトコンドリアのエネルギー産生プラントに入る前に
まず解糖系で処理されます



ヒトの細胞の祖先が
ミトコンドリアと共生したことを説明しましたが

解糖系は

地球上に酸素がない環境で生きていた
ヒトの細胞の祖先が
ミトコンドリアと共生する以前から
使用しているシステムで

嫌気性エネルギー産生システム
と呼ばれます

しかし　酸素を利用しないため　
エネルギー産生効率が悪い

ヒトの細胞の祖先は　
この自らの低エネルギー産生性を克服するため
ミトコンドリアとの共生の道を選んだと考えられています

さて　細胞の内部の細胞質と呼ばれる空間

ミトコンドリアや小胞体などの
細胞内小器官が存在している空間ですが

そこで解糖系は働いています



食物中の炭水化物が消化され吸収されたグルコースが
細胞の中に取り込まれて

細胞質で
解糖系の連続した酵素反応により　
処理されてゆきます

10数種類の酵素が関与する連続反応により
グルコースに含まれる結合エネルギーが　
ATPに変換され

最終的には　1分子のグルコースから

＊2つのピルビン酸

＊2つのNADH（電子の運搬体）

＊2つのATP（エネルギー）

が産生されます



この反応系で　
1分子のグルコースから得られるATPは　
わずか2分子

確かに効率は良くありません

しかし　
解糖系で産生されるピルビン酸が重要で

ピルビン酸が　
次のステップのミトコンドリアで行われるTCA回路
の材料となります

また　NADHも
TCA回路に連続する電子伝達系において
電子の運搬体として重要な役割を果たします



つまり　解糖系の働きがなければ
ミトコンドリアのエネルギー産生プラントは
働かないわけで

エネルギー産生プラントで利用される材料を作る
前段階として
重要な働きをしています

また
酸素を利用せずにエネルギーを作れるということは

ヒトの細胞が
急にエネルギーが必要になったとき
無酸素の状況下でも
瞬時にエネルギーを作り得るということで

即時系のATP合成系
として役立つのです


さらに
解糖系でのATP合成は
ミトコンドリアでのATP 合成の
約100倍の速度を持つため

そうした理由からも
瞬時のエネルギー供給が可能になります




但し
解糖系で作られたエネルギーは　
短距離走などの無酸素運動では使えますが

エネルギー産生量が少ないので
長距離走などの有酸素運動には
貢献できません


さて　
解糖系でピルビン酸ができますが

酸素が充分に存在すれば
ピルビン酸は
ミトコンドリアのTCA回路に入っていきますが

酸素が充分に存在しないと
乳酸に変換されます



また　酸素が充分に存在していても
過剰な運動などにより
ミトコンドリアのエネルギー産生能力を超えたエネルギーが
必要になった場合は

解糖系によるエネルギー合成が過剰に活発になり

ミトコンドリアで処理しきれないほどの量の
ピルビン酸が生成され

その場合も
ピルビン酸は乳酸に変換されます

過激な運動が続いたり
無酸素運動が続いた場合は
このような機序で筋肉内に乳酸がたまるので
疲労を感じるわけです

しかし
乳酸は血中に出て肝臓に運ばれ
再びピルビン酸に変換され
グルコースが作られます



この反応系はコリ回路と呼ばれ
体内で糖質・グルコースが作られる糖新生という現象です

また詳しく説明しますが
体内では　糖は分解されるだけでなく　
必要に応じて作られてもいます

ちなみに　
ちょっと話が脱線して恐縮ですが

左利きの書き手としては
この文脈でのコメントを忘れてはならないことがありまして

解糖系でピルビン酸ができて
そこに酸素がないと

ヒトの細胞では乳酸ができますが

そこに酵母が存在していたら　
アルコール発酵が起きて
お酒（エタノール）が出来てくるのですよ

ブドウや麦やお米から
酵母の力で　
ワインやビールや日本酒ができてくる過程は

まさに解糖系なのです！



あ　どうも失礼しました
つい　左利きの血が騒いでしまい（苦笑）

ということで　
栄養素の代謝によるエネルギー産生は
まず細胞質で行われる　
酸素を使わない解糖系によって開始され

次のステップである
ミトコンドリアでの酸素を使った反応に
引き継がれていきます

次回は
ミトコンドリアでの反応の第1段階である　TCA回路の説明をします