Transcript 講義資料

クエン酸回路(1)
トリカルボン酸（TCA）回路，Krebs回路とも呼ばれる
ミトコンドリアで行われる
COOC
-
:C H 2 C
アセチルCoA
O
COO-
オキサロ酢酸
クエン酸シンターゼ
アルドール反応
（マクマリー p.366）
H2O HSCoA
CH2
SCoA
-
CH2
COO-
CO SC oA
O
O
好気条件下で行われる
C
COO-
HO
CH2
C
COO-
CH2
CH2
COO-
COO-
クエン酸
citrate
↓
トリカルボン酸
５版 p.542 ４版 p.551
クエン酸回路(2)
COO-
COO-
E2脱離
CH2
HO
C
COO
CH2
COO-
クエン酸
-
求核付加
CH2
- H2O
アコニターゼ
COO-
C
COO
CH
-
CH2
+ H2O
H
アコニターゼ
HO
C
COO-
CH
COO-
COO-
アコニット酸
イソクエン酸
酸化しやすい
分子に変換
５版 p.543 ４版 p.553
クエン酸回路(3)
COO-
COO-
CH2
H
HO
NAD+
COO-
C
H
CH
COO-
CH2
NADH/H+
O
イソクエン酸
デヒドロゲナーゼ
イソクエン酸
COO-
C
COOCH2
O
C
C
O
CO2
COO-
NAD+
NADH/H+
C
COO-
αーケトグルタル酸
酸化的脱炭酸
O
C
COO-
CH2
HSCoA
-
CH2
CH2
O
C
COO-
ピルビン酸→アセチルCoA
と類似の過程
CH2
H
-
O
+ CO2
C
SCoA
スクシニルCoA
５版 p.543 ４版 p.553
クエン酸回路(4)
COO
→β酸化の最初の段階と類似の過程
-
CH2
GDP+Pi
GTP
COO-
COO-
FAD
FADH2
CH2
CH
CH2
CH
COO-
COO-
CH2
O
C
SCoA
H2O HSCoA
スクシニルCoA
シンテターゼ
コハク酸
デヒドロゲナーゼ
コハク酸
スクシニルCoA
COO-
NAD+ NADH/H+
H2O
フマラーゼ
COOCH2
CH2
CH
フマル酸
OH
COO-
リンゴ酸
C
リンゴ酸
デヒドロゲナーゼ
クエン酸
O
COO-
オキサロ酢酸
http://spaspa.jp/kurozu.html
http://allabout.co.jp/health/familymedicine/closeup/CU20040716A/ ５版 p.543 ４版 p.553
クエン酸回路(5)
アセチルCoA + 3 NAD+ + FAD + ADP (GDP) + Pi + 2 H2O
→ HSCoA + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + ATP (GTP) + 2 CO2
クエン酸回路において，アセチルCoAがNAD+ ，FADに
より酸化され，NADH/H+，FADH2が生じる
アセチル基→CO2となる
生じたNADH/H+，FADH2はミトコンドリアの膜に存在
する電子伝達系により酸化されてH2Oを生じ，そのエ
ネルギーによりATPが生産される （酸化的リン酸化）
コエンザイムQ10は電子伝達系で働く分子
最終的にアセチルCoA はH2Oと CO2に分解される
５版 p.543 ４版 p.554
アミノ基転移(1)
ミトコンドリアで行われる
N H 3+
R
C COO ＋ OOC
H
-
アミノ酸
-
O
H2
C C C COOH2
N H 3+
O
R C COO
α-ケト酸
α-ケトグルタル酸
-＋ -
OOC
H2
C C CH COOH2
グルタミン酸
→ →クエン酸回路
N H 3+
-
OOC
NAD+ NADH/H+
H2
C C CH COOH2
酸化的脱アミノ化
グルタミン酸
-
OOC
NH
H2
C C C COOH2
H2O, H+
-
OOC
O
H2
C C C COOH2
＋ NH4+
α-ケトグルタル酸 →クエン酸回路
５版 p.544 ４版 p.554
アミノ基転移(2)
2-
O 3P O C H 2
H
2-
C
:N H 2
O
N
O 3P O C H 2
ピリドキサールリン酸
（補酵素）
2-
O 3P O C H 2
OH
H
CH3
H
CH3
C
C
N
COO-
N+
アラニン
CH3
CH3
C
N
H
OH
H
H
C
＋ H 3C C C O O -
+
H
＋ H2O
COO-
N
OH
H
CH3
５版 p.546 ４版 p.555
アミノ基転移(3)
2-
O 3P O C H 2
H
CH3
C
C
N
COO
-
O 3P O C H 2
OH
NH2
N
OH
H
CH3
H
C
H2O
加水分解
N
H
2-
CH3
O
2-
O 3P O C H 2
＋ H 3C C C O O ピルビン酸
H
CH
NH2
互変異性
N
OH
CH3
５版 p.546 ４版 p.555
基礎代謝
ダイエット→筋肉のタンパク質が分解して糖に変換する
ことによりエネルギー供給
→筋肉減少→基礎代謝低下
ダイエットやめてもとの食事に戻る
→基礎代謝は低下しているのでエネルギーが余る
→リバウンド
→食事制限だけではなく，筋肉を増やして基礎代謝を向上
させる必要がある
５版 p.547 ４版 p.555
セントラルドグマ
遺伝情報の流れ
DNA→RNA→蛋白質→代謝などの生命活動
DNA→遺伝情報を記録した「設計図」
全部の「設計図」→ゲノム
複製されて子孫に伝えられる
RNA→「設計図」のコピー
蛋白質→生命活動を担う実体
「設計図」のコピーをもとに作られる
例外：逆転写酵素
レトロウイルスでは、RNAからDNAを合成
５版 p.513 ４版 p.520
核酸の構造
リン酸
糖
糖
H3PO4
＋
アミン塩基
アミン塩基
ヌクレオシド
糖の種類
5
O
H O H 2C
OH
1
4
3
OH
2
OH
リボース
ribose
(RNA)
多くの
ヌクレオチド
糖
核酸
アミン塩基
ヌクレオチド
5
O
H O H 2C
OH
1
4
3
OH
2
2-デオキシリボース
2-deoxyribose
５版 p.507
(DNA)
４版 p.513
核酸塩基
RNAの場合
ピリミジン塩基
NH2
DNAの場合
O
O
H 3C
N
N
NH
NH
N
ピリミジン
pyrimidine
N
H
O
N
H
シトシン
cytosine (C)
N
H
O
ウラシル
uracil (U)
O
チミン
thymine(T)
プリン塩基
O
NH2
N
N
H
N
N
プリン
purine
N
N
H
N
N
アデニン
adenine (A)
N
N
H
NH
N
グアニン
guanine (G)
NH2
５版 p.508
４版 p.514
核酸は美味しい
イノシン酸→昆布に多く含まれ、うまみ調味料の主成分の一つ
グアニル酸→しいたけのうまみ成分
プリン体→核酸の代謝産物
イノシン酸
尿酸として排出（鳥の糞）
溶解度低く，血中濃度が高くなると析出し，痛風を
引き起こす
プリン体低減ビール
味が淡白？
尿酸
ヌクレオシドとヌクレオチド
アミン塩基
アミン塩基
リン酸エステル
O
H O H 2C
O
N
糖
1’
OH
-
O P
O-
5’
O H 2C
O
N
糖
1’
4’
3’
OH
Y
ヌクレオシド
Y
2’
ヌクレオチド
Y=OH:リボース
Y=H :2-デオキシリボース
リボヌクレオチド（RNAを構成）
NH2
N
-O
P
N
N
N
O
O
N
-O
O
N
O
アデニン
O
O-
P
O
NH2
グアニン
O
OH
OH
アデノシン5’-リン酸
OH
グアノシン5’-リン酸
NH2
N
N
O
P
N
OOH
-O
NH
O
O
NH
シトシン
O
-O
O
N
O
P
O
ウラシル
O
O
O-
OOH
OH
OH
OH
５版 p.509
シチジン5’-リン酸
ウリジン5’-リン酸
４版 p.515
http://www.shiseido.co.jp/adeno/product/index.htm
デオキシリボヌクレオチド（DNAを構成）
NH2
N
-O
P
N
N
N
O
O
N
-O
O
N
O
アデニン
O
O-
P
O
NH
N
NH2
グアニン
O
O
-
OH
OH
2’-デオキシアデノシン5’-リン酸
2’-デオキシグアノシン5’-リン酸
O
NH2
H 3C
N
N
O
-O
P
NH
シトシン
-O
O
N
O
O
P
O
チミン
O
O
O
O-
OOH
2’-デオキシシチジン5’-リン酸
OH
５版 p.509
2’-デオキシチミジン5’-リン酸 ４版 p.515
DNAとRNA
DNA (deoxyribonucleic acid)
主に核に存在
非常に長い
大腸菌のDNA: 4.7×106 bp (~1.6mm)
ヒトのDNA: 3.2×109 bp (~12cm/染色体→全部で46本）
RNA (ribonucleic acid)
主に核外に存在
比較的短い（数百～数千bp）
５版 p.508
４版 p.514