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細胞とエネルギー Vol.002 [癌を知る]


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 ~ ブドウ糖を絶てば、がん細胞は死滅する! ~

● 細胞とエネルギー Vol.002

 ◆ 酸素を使ってATPを産生するミトコンドリア

 生命活動に利用されるエネルギーの源は、太陽からの光エネルギーに由来します。しかし、生物は、太陽の光エネルギーを直接ATPに変換できません。

 最初に光エネルギーを化学エネルギーに変換するのは、植物の細胞に存在する「葉緑体」という細胞小器官で、ここで光エネルギーを使い、水(H2O) と二酸化炭素(CO2) から、ブドウ糖(C6H12O6) と酸素(O2)を作り出します。

 これを「光合成」と言い、光合成によって、光エネルギーがブドウ糖の中に化学エネルギーとして保存されたことになります。

 そして、私たち動物は植物を摂取し、植物が光合成で作ったブドウ糖を細胞内で燃焼(分解)することによってATPを生成し、体を動かすエネルギーとして利用できるようにします。(図4)

fig04


 ヒトの細胞内には、生命活動に必要な様々な機能を効率的に働かせるため、核やリボソームなどといった機能の異なる様々な細胞内小器官が存在します。(図5)

fig05


 具体的な機能の一例を挙げると、核は、遺伝子(DNA)を格納し、リボソームや小胞体は蛋白質を合成し、ゴルジ体は分泌蛋白質や細胞外蛋白質に糖鎖をつける働きをします。

 そして、酸素を使って糖質脂肪酸を燃焼(酸化)させ、エネルギー(ATP)を生成する役割を持つのが、ミトコンドリアです。

 赤血球以外のすべての細胞には、細胞1個あたり平均して約300~400個のミトコンドリアが存在します。

 また、肝臓腎臓筋肉や脳など、代謝が活発な細胞には、数千個のミトコンドリアが存在し、細胞質の40%程度を占めています。

 体全体では、ミトコンドリアが1京(1兆の1万倍)個以上もあり、全部で体重の約10%を占めると言われています。

 ミトコンドリアは、約20億年程前に好気性細菌のα-プロテオバクテリアが原始真核細胞に寄生したものだという「細胞内共生説」が定説になっています。

 これはつまり、ミトコンドリアは、かつて細菌だったということで、実際、見かけも細菌に似ており、長さは1~4ミクロン(1ミクロンは1000分の1ミリ)程度で、いも虫型の立体構造をしています。

 又、ミトコンドリアは、2枚の膜(内膜と外膜)によって細胞質から隔てられ、内膜は複雑に入り組み、「クリステ」という無数の襞ひだや管を形成しています。

 このように、内膜が襞状にくびれているのは表面積を増やすためで、この内膜でATPの産生が行われているのです。











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