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脂肪酸の酸化分解過程で生じるＡＴＰが利用さる 栄養系の代謝と相互交換 2 栄養素の代謝と相互変換 【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。 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」（Fat burns in the flame of carbohydrates 脂肪酸の酸化分解過程で生じるＡＴＰが利用さる 糖質 脂質 蛋白質
糖質の代謝 3 ５０ｇのグルコースから１４ｇの脂肪産生 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のグルコースから１４ｇの脂肪産生 血管 小腸 門脈 肝臓 解糖 グルコース グリコーゲン貯蔵（６００ｋｃａｌ） グルコース 糖質 脂肪細胞 ｸﾞﾙｾﾛｰﾙ３ﾘﾝ酸 中性脂肪 解糖 脂肪酸 貯蔵 糖新生 ｸﾞﾙｾﾛｰﾙ３ﾘﾝ酸 加水分解 脂肪酸 糖性アミノ酸（過剰アミン酸）
糖質の代謝回路図 4 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
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