アデノシン三リン酸(ATP)とは?代謝とは何かを解説してみた

atp

どうも、受験化学コーチわたなべです。

しょうご
アデノシン三リン酸(ATP)がなんでエネルギーの通貨と言われているんだ?
しょうご
代謝ってなんなんだ?

このようなATPが絡む代謝に関して解説していこうと思います。

 

アデノシン三リン酸と高エネルギーリン酸結合の構造

アデノシン

ヌクレオシド(五炭糖+核酸塩基)の中でも五炭糖がリボース、核酸塩基がアデニンのものをアデノシンと言います。

アデノシンにリン酸が2つ結合したものアデノシン二リン酸Adenosine DiPhosphate)といい、略してADPと言います。

ADPの画像

このようになります。

アデノシンに3個のリン酸が結合をしている物質のことをアデノシン三リン酸(Adenosine TriPhosphate)略してATPといいます。

アデノシン三リン酸ATPの構造

上の構造がATPです。

そして、ATPやADPのリン酸同士の結合のことを高エネルギーリン酸結合と言います。

高エネルギーリン酸結合

次にこのATPがどのように合成されて、ATPからどのようにエネルギーが取り出されるのかを解説していきます。

代謝とは?ATPがエネルギーの通貨と言われる理由は?

代謝の概略

代謝とは生物の内部で起こっている化学反応のことです。代謝の中には同化と異化があります。

合成する反応を同化(同じに化ける)、分解の反応を異化(異物に化ける)と言います

 

ADP+H3PO4+31kJ=ATP+H2O

1molあたり31kJの熱量を得ることでADPが熱量を得てATPとして体内に保存されます。

 

体内で呼吸などをしてブドウ糖が燃焼された時に、燃焼熱を放出します。

C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+QkJ

しかし、この熱量QkJは体内の活動として使えないんですよ。だから、このQkJをATPとして保存しておくのです。

 

また、必要な時はATPの高エネルギーリン酸結合を切ってそこからエネルギーを取り出すのです。この時に放出されるエネルギーで人間は生命活動をしているのです。

これって、まさに通貨と同じじゃないですか・

通貨の特徴は

  • 価値の尺度
  • 価値の交換
  • 価値の保存

というような3つの定義があります。

例えば、農家の人が野菜を作りますよね。野菜と魚くらいなら交換しやすいですが、野菜と家ってなかなか交換できないですよね。

しかも交換する間に野菜が腐りますからね。

 

エネルギーも同じで呼吸による燃焼熱なんかは体内のエネルギーとしては使いにくいのです。ですが、その熱でもATPを生成することはできます。

そして、ATPの高エネルギーリン酸結合ならば生命エネルギーに使うことができます。

 

また、エネルギーを貯蔵することができます。通貨と同じように必要な時に結合を切って取り出せばいいので、いつでも使えるのです。

まとめ

重要ポイント
  • アデノシンはリボース、リン酸、アデニンからできている
  • アデノシンのリン酸が3個連なったものをアデノシン三リン酸という
  • 呼吸で得た熱量でADP→ATPとしてエネルギーを保存する
  • 必要なときにATPの高エネルギーリン酸結合を切ってエネルギーを取り出す

この辺りは語句をしっかり理解することが大事です。

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受験化学コーチわたなべ

浪人の夏休みまで死ぬほど勉強したにも関わらず偏差値50を割ることも。そんな状態から効率よく化学を学び化学の偏差値を68まで爆発的に伸ばした。その経験を塾講師としてリアル塾で発揮するも、携われる生徒の数に限界を感じ化学受験テクニック塾を開講。 自己紹介の続きを読む。