カニ先生の生物基礎_第6講「代謝とATP」

受験生のみなさま、カニ先生です!

第1講で学習したように、すべての生物は、ATPと言う化学物質を生命活動のエネルギーに利用しています。この活動を代謝といいます。本講では、ATPの構造と代謝への利用について学習していきます。

[目次]

代謝とエネルギーの関係

生物は外界から物質を取り入れ、細胞内で合成や分解し、さまざまな物質に変化させています。このような生体内での物質の変化を代謝といい、同化と異化に分かれます。

同化

同化は、生物体内で簡単な物質から複雑な物質を合成する反応で、この反応にはエネルギーが必要です。同化の代表例が光合成です。植物が行う光合成は、光のエネルギーを使って、二酸化炭素と水から有機物を作りだす反応ということができます。

異化 

異化は、複雑な物質が簡単な物質に分解される反応で、この反応の過程で放出されたエネルギーを生命活動に利用しています。異化の代表例が呼吸です。生物が行う呼吸は、酸素を用いて、有機物を二酸化炭素と水に分解する過程でエネルギーを取り出す反応ということができます。

ATPの構造

第1講で学習したように、すべての生物は共通して、ATPという物質を生命活動のエネルギーに利用しています。ATPは、アデノシン三リン酸という化学物質で、アデニンとリボースが結合したアデノシンに、リン酸が3個結合した図のような構造を持っています。

ATPがエネルギーの通貨と呼ばれる理由

ATPのリン酸同士の結合を高エネルギーリン酸結合と言います。この高エネルギーリン酸結合が切れ、ADPとリン酸に分かれるときに、エネルギーが発生します。生物の生命活動はすべて、ATPという物質を介して行われるため、ATPはエネルギーの通貨と呼ばれます。したがって、ATPという物質はエネルギーを運ぶ器のような物質ということもできます。

エネルギーにとっての器がATPで、お金の器はお札ってことだな。石器時代なら綺麗な石で、江戸時代なら銅、最近じゃ電子マネーのカードとかも似た感じだ。

さすがビバ夫くん、とってもするどい考察だね。

僕は、社会も得意だからな。

ますます、わかんないよー。

とりあえずATPはエネルギーってそういうことでいいっすか、先生?

そうだね!複雑に考えても悩むぐらいなシンプルで良いと思います。

わたしは、ウサ子ちゃんの考え方の方が分かりやすかった!

シンプルイズベストだな。

まとめ

• 生体内での化学反応を代謝といい、エネルギーを吸収して簡単な物質から複雑な物質を合成する過程を同化、複雑な物質を簡単な物質に分解する過程でエネルギーを放出する過程を異化という。
• すべての生物は、ATPのリン酸同士の結合を高エネルギーリン酸結合といい、この結合が切れ、ADPとリン酸に分解される過程で、放出されるエネルギーを生命活動に利用している。
• 生物の生命活動はすべて、ATPという物質を介して行われるため、ATPはエネルギーの通貨と呼ばれる。