「 エネルギー論 」一覧

脳のエネルギー消費量とブドウ糖必要量

以前は、脳の唯一のエネルギー源はブドウ糖だと言われていました。現在では、肝臓でアセチルCoA(コーエー)から合成されるケトン体も脳はエネルギー源として利用できることがわかっています。

なので、脳はブドウ糖とケトン体の両方を利用してエネルギーを作り出しています。

ところで、脳はブドウ糖とケトン体をどのような比率でエネルギー源として利用しているのでしょうか?

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糖新生とケトン体合成の関係はどうなってる?

人間は、血中のブドウ糖濃度(血糖値)が下がると、肝臓でブドウ糖を作り出し血糖値を上げようとします。この働きは糖新生と呼ばれています。

ブドウ糖は人体に必要な物質ですが、糖新生が行われるので食事から摂取しなくても問題はないと考えられます。もしかしたら、研究が進んで、食事からのブドウ糖(糖質)摂取が一定以上なければならないといったことが発見されるかもしれませんが。

ブドウ糖は、体内でエネルギー産生に利用されます。ブドウ糖が不足するとエネルギー不足になって大変だと思うでしょうが、中性脂肪の分解産物である脂肪酸をエネルギー産生に利用できますし、さらに脂肪酸から合成されるケトン体もエネルギー源として利用できます。

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糖質制限でケトアシドーシスになるのなら筋トレでも乳酸アシドーシスになるよ

人間の体液は、pHが7.35~7.45の弱アルカリ性に保たれています。pHが7.35よりも低くなり体液が酸性に傾くとアシドーシスという状態になり、吐き気、嘔吐、疲労感といった症状が発生します。

糖質制限をすると、肝臓でケトン体がたくさん作られます。ケトン体は酸性の物質なので、血液中のケトン体濃度が濃くなると体液が酸性に傾いてアシドーシスを引き起こすと言われています。だから、糖質制限は危険な食事法だと警告を発している人もいます。

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鉄分は体内でのエネルギー産生に重要な栄養素

人間に限らず多くの生物が、アデノシン三リン酸(ATP)と呼ばれるエネルギーを体内で作り出して活動しています。

ATPは、糖質、脂質、タンパク質のいわゆる三大栄養素を主原料として作り出されますが、その他にビタミンB群などの細々とした材料もなければなりません。また、ATPを大量に作り出すためには、細胞内にあるミトコンドリアに酸素が供給されなければなりません。

普段、意識しなくても酸素を吸って二酸化炭素を吐き出していますから、多くの人が、生きていくために必要な酸素を体内に取り込めていると思っていることでしょう。でも、体の隅々に酸素を送るためには、ただ酸素を吸っているだけではダメで、食事からしっかりと鉄分を補給する必要があります。

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脂肪酸が主要エネルギー源でブドウ糖が非常用エネルギー源である理由

人間は、脂質、糖質、タンパク質から生命活動に必要なエネルギーを得ています。これらは三大栄養素と言われていますが、共通するのはエネルギー源になるということですね。

タンパク質は体作りにも必要な栄養素ですから、エネルギー利用して消費してしまうのは避けたいところ。なので、エネルギー利用するのは脂質と糖質の方が良さそうです。

人間は、体内に脂質(中性脂肪)を糖質(ブドウ糖)よりも多く貯め込んでいます。したがって、人間は貯蔵量が少ないブドウ糖よりも貯蔵量が多い中性脂肪を主たるエネルギー源としていると考えるのが妥当でしょう。

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脂肪酸のβ酸化を分子式を使わずに解説

人間は、アデノシン三リン酸(ATP)というエネルギーを体内で作り出して日々活動しています。

ATPはクレアチンリン酸から作られたり、グルコース(ブドウ糖)を使って細胞質の解糖系で作られたりしますが少量です。人間が生きていくために必要な量のATPを生み出すのは細胞内にあるミトコンドリアで、アセチルCoA(コーエー)を主原料とします。

アセチルCoAは、グルコースからできるピルビン酸からも作られますが、より多くのアセチルCoAを作る材料となるのは中性脂肪の分解産物である脂肪酸です。

今回は、脂肪酸からアセチルCoAがどのように作られるのか、分子式を一切使わずに説明します。

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人間が酸素を吸う理由はエネルギーを得るため

人間は、なぜ酸素を吸うのでしょうか。

普段、こんなことを考える人はあまりいませんよね。考えたとしても、「酸素を吸わなかったら苦しくなるから」という程度でしょう。

呼吸は意識しなくても勝手に行いますから、仕事中でも、勉強中でも、遊んでいる最中でも、「酸素を吸って二酸化炭素を吐き出さなければ」なんて考える必要はありません。それゆえ、人はなぜ酸素を吸うのかを考えないのかもしれません。

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赤血球がミトコンドリアを持たない理由を考えてみようか

人間は、体内でアデノシン三リン酸(ATP)というエネルギーを作り出して活動しています。体内でATPを産生しているのは、主に細胞内にあるミトコンドリアと呼ばれるエネルギー工場です。他に解糖系でもATPは作られますが、その量はミトコンドリアと比較すると大した量ではありません。

細胞は基本的にミトコンドリアを持っていて自家発電できるのですが、なぜか赤血球だけはミトコンドリアを持っていません。

なぜ、赤血球はミトコンドリアを持っていないのか?

不思議に思いませんか。

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脂質のカロリーとATPを計算してみる

前回の記事では、糖質のカロリーとアデノシン三リン酸(ATP)の産生量を計算してみました。

では、脂質のカロリーとATPはどのように計算するのか、それを知りたい方もいらっしゃるでしょう。ということで、今回の記事では、脂質のカロリーとATPの計算に挑戦してみます。

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糖質のカロリーとATPを計算してみる

糖質、脂質、タンパク質の三大栄養素は、体内でアデノシン三リン酸(ATP)と呼ばれるエネルギーを作る材料となります。

そして、糖質、脂質、タンパク質から得られるエネルギー量はカロリーで表されます。

ところで、三大栄養素から作り出されたATPのカロリーは一体どの程度なのでしょうか?

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