わたしたちは食べてそこからエネルギーを得ている。その仕組みは、ぶどう糖(グルコース)を例にとると次のようにまとめられる。
理解第1段 ➡ ぶどう糖などの有機化合物を燃やすと熱(と光)を出すことは知っている。燃えるときエネルギーを出す。ぶどう糖は二酸化炭素と水のなる。
体の中でもぶどう糖は、変化し二酸化炭素と水になる。同じ変化が起こっているからそこからエネルギーが得られるだろう。
理解第2段 ➡ 体の中では空気中での燃焼のようなことは起こってない。熱くて体がもたない。ゆっくり何ステップにも分けて化学反応を進めている。なお、体の中での化学反応は代謝というらしい。ついでに生物の世界では合成のことを同化、分解のことを異化と言うようだ。そういえば僕らは光合成を習うより先に「炭酸同化作用」なんてのを学んだ。
理解第3段 ➡ ゆっくりステップをふみ、ぶどう糖を反応させるとき、酵素というものを使う。酵素は「触媒」の働きを持つたんぱく質ということだ。多くの人が触媒との出会いは、過酸化水素水を分解して酸素を出すときの二酸化マンガン(いまは酸化マンガン(Ⅳ)と呼ぶ)ではなかろうか?体内は触媒だらけということは、あまり知られていないかも。この触媒は決った相手にしか働かない(中学か高校で「カギと鍵穴の関係」と学んだ)。そして、分かりやすい説明のため「カギと鍵穴」と表現したと理解していたら、現実にはもっと形が関係してるようだ。グローブのようなたんぱく質のグローブで言う「ポケット部分」に食い込むようなイメージですか(もちろんことはもっと複雑で形の影響は1/3ていどとか)。
そして、(高校生物程度の内容ですが、)解糖系という段階でエネルギーをえます。1個のぶどう糖から2個のATPを得ます。ATPは生体内のエネルギーの通貨と言われています。
理解第4段 ➡ ぶどう糖1分子は、解糖系(細胞基質)⇨TCA回路(ミトコンドリア)⇨電子伝達系(ミトコンドリア) と進み、ATPを38個得ます。ATPはアデノシン三リン酸です。ADPアデノシン二リン酸からリン酸結合をひとつつくってできます。
驚きの段階 ➡ ADPからATPをつくるときは、分子でつくったモーターでつくっているということです。(マブチ)モーターは電気を使うと回ります。逆に軸を手で回してやると電気が流れ(つくる)ことができます。分子の世界でミトコンドリア内でそんなことがあっているのです。私の体でも、あなたの体でも・・・。
奥が深い・・・感動の毎日です。
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