1 http://www.cabrain.net/news/article/newsId/35194.html;jsessionid=A8F9A1CE265FDAE78120C529DB619C61 栄養系の代謝と相互交換 栄養素の代謝と相互変換 2 【ポイント】 糖質（ブドウ糖）は、肝臓で、脂質（トリグリセリド） や蛋白質（アミノ酸）に変換される。 蛋白質（アミノ酸）は、糖質（ブドウ糖）や脂質（脂肪 酸）に、変換出来るが、高蛋白食は、窒素を尿素に 処理する為に、肝臓に負担がかかる。 脂質は、糖質（ブドウ糖）や蛋白質（アミノ酸）には 変換出来ないが、脂肪酸分解（β-酸化）で生成され るエネルギー（NADH2やATP）は、肝臓で、糖新生 に利用される。脂肪酸分解（β-酸化）により生成され るアセチル-CoAが、TCA回路で代謝（燃焼）される 為には、糖質から生成されるオキサロ酢酸が必要 （脂肪は、糖の炎によって燃える）。 三大栄養素の、糖質（炭水化物）、蛋白質、脂質に つき、体内での主な代謝と、変換の相互関係を、下 の図にまとめました。 糖質（グルコース）は、脂肪組織で脂質（脂肪酸、 中性脂肪など）に、肝臓でアミノ酸やコレステロール に、変換出来ます。 蛋白質（アミノ酸）は、主に肝臓で代謝され、糖新 生でグルコースに変換出来、また、糖原性アミノ酸 は脂肪酸に変換出来ます。 しかし、脂質（脂肪酸）は、グルコースやアミノ酸に 変換することは、出来ません。 糖質 脂肪酸の酸化分 解過程で生じるＡ ＴＰが利用さる 脂質 蛋白質 脂肪酸のβ-酸化で生成されるアセチル-CoAは、 TCA回路で代謝され、NADH2+などが生成され、ミ トコンドリアで、エネルギー（ATP）が生成されます。 この際、アセチル-CoAが、TCA回路で代謝されるた めには、オキサロ酢酸と言う、グルコースの代謝産 物が必要です：「脂肪は、糖の炎によって燃える」 糖質の代謝 3 １．糖質（炭水化物） 糖質は、消化管内で消化され、グルコース（ブドウ糖：Glc）などの短糖類に分解され、小腸から吸収され（注１）、門脈を経て肝臓に入ります。 グルコースは、大部分が、肝臓でグリコーゲン合成酵素（glycogen synthase、旧glycogen synthetase）により、グリコーゲンとして貯えられ、残 りは、血液中に放出されたり、脂肪酸に変換（転換）されます（注２）。肝臓では、脂肪酸は、グルコースがら作られるグリセロール3-リン酸（αグリセロリン酸）と結合して、トリグリセリド（中性脂肪）が生成され、VLDLとして、血中に分泌されます。脂肪組織では、脂肪酸は、グルコース から作られるグリセロール3-リン酸（α-グリセロリン酸）と、エステル結合されて、トリグリセリド（中性脂肪）として貯えられます。糖質からエネル ギーを得て、脂肪として貯えるのが、生命活動の基本です。 グルコースは、細胞質で解糖（注３）を受けて、ピルビン酸（焦性ブドウ糖）になり、さらに、ミトコンドリアのマトリックスでアセチル-CoAとなり、 TCA回路（tricarboxylic acid cycle、別名、クエン酸回路、Krebs回路）に導入され、NADH2+、FADH2、GTPが生成されます。 TCA回路は、リンゴ酸（注４）、オキサロ酢酸、クエン酸などから構成されています。 NADH2+やFADH2は、呼吸鎖の電子伝達系で酸化され、プロトン（H+）濃度勾配が形成され、エネルギー（ATP）が生成されます（注５）。 糖新生と言って、絶食時などには、筋肉由来のアラニンなどのアミノ酸や、筋肉や赤血球で産生される乳酸（Lactate）とピルビン酸や、脂肪 細胞でトリグリセリドが分解されて生じるグリセロール（グリセリン）から、肝臓でグルコースが作られ、血液中に供給されます（糖新生の経路を 参照して下さい）。 グルコース（ブドウ糖）の小腸からの吸収は、Na+-ブドウ糖共輸送体（SGLT1：sodium-dependent glucose transporter 1)により、Na+の吸収と 共役して行われるので、Na+はグルコース（ブドウ糖）の小腸からの吸収に必要 ５０ｇのグルコースか 血管 小腸 門脈 肝臓 ら１４ｇの脂肪産生 糖質 グ ル コ ー ス グ ル コ ー ス グリコーゲン貯蔵（６００ｋｃａｌ） ｸﾞﾙｾﾛｰﾙ３ﾘﾝ酸 解糖 脂肪酸 糖新生 ｸﾞﾙｾﾛｰﾙ３ﾘﾝ酸 脂肪酸 糖性アミノ酸（過剰アミン酸） 中性 脂肪 解 糖 脂肪 細胞 貯蔵 加水 分解 糖質の代謝回路図 注１：グルコースの小腸の細胞内への吸収は、Na+と一緒の共輸送なので、食塩はグルコースの吸収を良くさせます インスリンは、血糖放出は抑制するが、中性脂肪の産生を促進する 注２：肝臓で、α-ケトグルタル酸（2-オキソグルタル酸とも呼ばれる）が、酵素（GDH）により、アンモニアと反応して、グルタミン酸（Glu）が出 来ますので、グルコースは、アミノ酸にも、変換出来ます 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
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