【ゆるく解説】ATPとは?エネルギーの仕組みと回路を知れば健康に繋がる

ミトコンドリアのイラスト

身体のエネルギーの生み出し方を知れば体力も知能も健康も最高に良くなる

れいちゃん

読者のみなさん!おはようこんにちはこんばんは!れいちゃんです。
筆者がブログを始めた理由はここにクリック。
今回はエネルギーについてお話していきます。生化学的に関わる内容になります。
人の体を動かすためにはエネルギーが必要です
エネルギーって何から生まれるのだろうと考えたことがない人もいるんじゃないかと思います。
そんな方にもわかりやすく説明していきたいと思います。
どうぞよろしくお願い致します。

1.ATPの結論

まず、結論から申し上げます。

効率よくエネルギーを生み、病気にならないために
  • 毎日高タンパク食厳守(体重×2g以上)
  • ATPブースト(B-50+C+E+Fe)のサプリを摂取
  • 脂質を多めに、糖質を控えめに摂取

れいちゃん

これらは藤川徳美先生が勧められているものになります。ATPブーストセットは藤川徳美先生が発案者だとは思いますが、非常に納得がいきました。
「うつ消しごはん」「全ての不調は自分で治せる!」に詳しく載せられています。
参考になりたい方はこちらをお買い求めください。

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1-1.人の体の仕組みを知ることは

なぜ、上記の通りにやらなければならないのでしょうか。
それには人の体のエネルギーを作られ方を知り、適切な対応を知る必要があります。
それ以外のどんな方法を使ってもほんの少しの効果しか生まないのです。

例えば。。。
  • シワを作りたくなくて、化粧水や保湿クリームだけを毎日頑張っても
    体の中の栄養がなければきれいになれません
  • にきびを治すために
    ニキビケアを使ったって栄養がないから根本的な解決になりません
  • ハゲになりたくなくて、
    育毛剤を使ったって栄養がなければハゲは止められません
  • 長時間運動したくてエナジードリンクを飲んだって、
    栄養がないから運動が続きません
  • 頭を良くしたい、頭の回転を速くしたいのに
    栄養が取れてなければそもそも頭は働きません
結局、人間の体は食べたものでできているからです。
もっての外なのは、ダイエットをするのになんにも食べない方です。
特に成長期の方は気を付けてください。

1-2.栄養の大切さについて

食べたものに栄養があり、その栄養によって体の古い細胞は壊され、新しい細胞をどんどん作り出していきます。
そういう働きを新陳代謝と言います。生命の維持には必ずついて回ってきます。
新陳代謝があるからこそ、人間の命も動物の命も植物の命もみんな繋いでいます。
新陳代謝にはたんぱく質がとても重要であり、体外からどんどん取り入れなければなりません。

2.エネルギー・ATPについて

ATP(アデノシン三リン酸)がエネルギーになります。
ATP→ADPとリン酸が一つ外れるたびにエネルギーが発生します。
考える、息する、心臓・筋肉・内臓を動かす、皮膚や体内の細胞を新たに作る、熱を出す、これら全てATPを使っています。
生き物すべてがATPを使っています。
別名「エネルギー通貨」とも呼ばれています。
参考 【キャラ化】ATPとは?わかりやすく説明!(ATP入門)laurel note

2-1.ATPはどこで作り出されるのか?

細胞内の細胞膜の中で生産されます。

ATPが生まれる例
  • 嫌気性解糖系
  • 好気性解糖系
  • 脂肪酸のβ酸化とクエン酸回路
  • 糖新生によるもの
主に細胞内の「ミトコンドリア」で生産されます。
ミトコンドリア自体はタンパク質でできています。常にタンパク質を補給し、維持することが大事です。
また、クエン酸回路や電子伝達系はビタミンとミネラルの補酵素も必須です。
ミトコンドリアとはクエン酸回路と電子伝達系でできています。
参考 【キャラ化】解糖系をわかりやすく解説!laurel note 参考 【キャラ化】クエン酸回路(TCAサイクル)をわかりやすく解説!laurel note 参考 【キャラ化】電子伝達系・酸化的リン酸化をわかりやすく説明!laurel note

れいちゃん

次からは各回路のATPの計算方法を載せます。結局長くなりすぎたので興味のある方は開いてみてみてください
わかりやすくまとめ上げたと思います。要点のところだけを挙げました
理解するのに相当時間かかりました。NADHやFADH2ってなんのこっちゃとか。
特に時間がかかったのはクエン酸回路のNADHの計算の違いです。
解糖系と脂肪酸を使う時で違うので理解するのに時間がかかりました。
用語説明(いずれも解糖系、クエン酸回路、電子伝達系になくてはならないものです。本当に大事なところだけを抽出しました。)
ATP
  • アデノシン三リン酸(Adenosine Triphosphate)
  • エネルギーを産み出す本人
  • リン酸が1つ外れることにエネルギーを生みます
  • 補足1:ADPはリン酸が2つということを示しています(D=di=2)
  • 補足2:AMPはリン酸が1つということを示しています(M=mono=1)
NADH
  • ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの還元型
  • NADH自体は3ATP相当
  • 主な補酵素:ナイアシン
NAD+
  • ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの酸化型
  • NAD+自体は3ATP相当
  • 主な補酵素:ナイアシン
FADH2
  • フラビンアデニンジヌクレオチド
  • FADH2自体は2ATP相当
  • 主な補酵素:ビタミンB2
CoA
  • 補酵素A(コエンザイムA)
  • アセチルCoA、アシルCoAの材料の1つ
  • 主な補酵素:パントテン酸

2-1-1.解糖系

ミトコンドリアのイラスト【解説】解糖系とは?反応式を中心にわかりやすくまとめてみました
解糖系
解糖系・準備期
グルコース→フルクトース1.6-ビスリン酸
ATPを作るために体内にあるATPを使いながらグルコースを変化させます。
解糖系・報酬期でATPをたくさん得るために、ここでATPをあえて使って変化させます。
使用物:グルコース
獲得物:フルクトース1,6-ビスリン酸
使用ATP:2ATP
解糖系・報酬期
フルクトース1,6-ビスリン酸→ピルビン酸
ATPとNADHを作りながら変化します。
ピルビン酸は各回路への基本物質になります。
フルクトース1,6-ビスリン酸からは2つの物質に割っていきます。
ですのでここからは2倍の計算になります。
使用物:フルクトース1,6-ビスリン酸
獲得物:ピルビン酸
獲得ATP:2ATP+(1)NADH
END
ATP収支
NADHが効率よくATPに変換されることを想定して
NADH=3ATP
とします。
獲得ATP計算1:2ATP+(1)NADH*3=2+1*3=5ATP
獲得ATP計算2:5ATP*2=10ATP:解糖・報酬期で2つに分かれたから2倍になる
合計ATP計算:(10-2)ATP=8ATP
使用ATP:2ATP
獲得ATP:10ATP
合計ATP:8ATP

2-1-2.クエン酸回路

ミトコンドリアのイラスト【解説】クエン酸回路とは?反応式を中心にわかりやすくまとめてみました
クエン酸回路
クエン酸回路の材料
アセチルCoA
解糖系からはピルビン酸→アセチルCoA+(1)NADH
脂肪酸からはアシルCoA→アセチルCoA
材料物:アセチルCoA(活性酢酸)
クエン酸回路・投入
アセチルCoA→(クエン酸回路)→クエン酸
クエン酸回路中のオキサロ酢酸と水を利用して、作られたアセチルCoAと合体させていく
そうしてクエン酸が出来上がり、クエン酸回路の継続を続行することができる
使用物:オキサロ酪酸+アセチルCoA+水
獲得物:クエン酸
クエン酸回路・回転
クエン酸→(クエン酸回路)→オキサロ酢酸
いくつかの多くの化学反応がクエン酸回路内で行われ、最終的にはオキサロ酢酸まで回っていく
クエン酸→イソクエン酸→α-ケトグルタル酸→コハク酸→フマル酸→リンゴ酸→オキサロ酪酸
使用物:クエン酸
獲得物:オキサロ酪酸
獲得ATP:1ATP+(3)NADH+(1)FADH2
クエン酸回路・再投入
オキサロ酢酸→(クエン酸回路)→クエン酸
クエン酸回路・投入と全くの一緒です。
材料のアセチルCoAがある限りずっと回り続けます。
使用物:オキサロ酪酸+アセチルCoA+水
獲得物:クエン酸
END
ATP収支
クエン酸回路を1周終えたときのATP収支を計算します。
そしてここでは、解糖系におけるピルビン酸からアセチルCoAへの副産物のNADHは数に入れません。
あくまでもクエン酸回路の中だけでの計算になります。
NADHとFADH2が効率よくATPに変換されることを想定して、
NADH=3ATP
FADH2=2ATP
とします。
合計ATP計算:(1)ATP+(3)NADH+(1)FADH2=1+3*3+1*2=12ATP
合計ATP:12ATP

2-1-3.糖新生

ミトコンドリアのイラスト【解説】糖新生とは?反応式を中心にわかりやすくまとめてみました
糖新生
糖新生
なぜ肝臓でしかできないのか
糖新生を行えるのは肝臓のみです。
理由は「グルコース-6-ホスファターゼ」という酵素は肝臓にしか存在しないからです。これはグルコース-6-リン酸からグルコースに変化するための独自酵素です。
その他の酵素は肝臓以外にも存在するのでグルコース-6-リン酸までの糖新生であれば全ての臓器でできます。でもグルコースに完全に戻すためには「肝臓」に行かないといけないのです。
糖新生
どういうものが糖新生に使われるのか
コリ回路は乳酸をグルコースにする回路です。
グルコース・アラニン回路は糖原生アミノ酸をグルコースにする回路です。
中性脂肪から分離したグリセロールもグリセルアルデヒド3-リン酸となり、糖新生に入ります。
最終的には全て糖新生(解糖系の逆経路)によってグルコースに戻され、肝臓から血液中に入り全身に流れていき再び解糖系に入ります。
使用物:乳酸、糖原生アミノ酸、グリセロールなど
獲得物:グルコース
使用ATP:6ATP
END
ATP収支
使用ATP:6ATP
合計ATP:-6ATP

2-1-4.コリ回路(糖新生)の詳細説明

乳酸からグルコースになるまで
Level.1
乳酸→ピルビン酸
酵素:乳酸デヒドロゲナーゼ
Level.2
ピルビン酸→オキサロ酢酸
糖新生独自経路
使用ATP:1ATP
Level.3
オキサロ酢酸→ホスホエノールピルビン酸
糖新生独自経路
使用ATP:1ATP

ホスホエノールピルビン酸→ピルビン酸
解糖系酵素:ピルビン酸キナーゼ(不可逆)
Level.4
ホスホエノールピルビン酸→2-ホスホグリセリン酸
酵素:エノラーゼ
Level.5
2-ホスホグリセリン酸→3-ホスホグリセリン酸
酵素:ホスホグリセリン酸ムターゼ
Level.6
3-ホスホグリセリン酸→1,3-ビスホスホグリセリン酸
酵素:ホスホグリセリン酸キナーゼ
使用ATP:1ATP
Level.7
1,3-ビスホスホグリセリン酸→グリセルアルデヒド
酵素:グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ
獲得ATP:1ATP
Level.8
グリセルアルデヒド→ジヒドロキシアセトンリン酸
酵素:トリオースリン酸イソメラーゼ
Level.9
グリセルアルデヒド+ジヒドロキシアセトンリン酸→フルクトース1,6-2リン酸
二つの物質をを一つに統合する経路
酵素:アルドラーゼ
Level.10
フルクトース1,6-2リン酸→フルクトース6-リン酸
糖新生独自経路
糖新生酵素:フルクトース-1,6-ビスホスファターゼ
使用ATP:1ATP
解糖系酵素:ホスホフルクトキナーゼ(不可逆)
Level.11
フルクトース6-リン酸→グルコース6リン酸
酵素:グルコースリン酸イソメラーゼ
Level.12
グルコース6リン酸→グルコース
肝臓にのみ存在する
糖新生独自経路
糖新生酵素:グルコース-6-ホスファターゼ
使用ATP:1ATP
解糖系酵素:ヘキソキナーゼ(不可逆)
END
合計ATP量
使用ATP計算:(1+1+1)*2+(1+1)=8ATP(フルクトース1,6-2リン酸までの3ATPは2倍,フルクトース1,6-2リン酸以降のATPは1倍)
獲得ATP計算:(1*2)=2ATP(フルクトース1,6-2リン酸までの1ATPは2倍)
合計ATP計算:2-8=-6ATP
使用ATP:8ATP
獲得ATP:2ATP
合計ATP:-6ATP

2-2.グルコースとATP

グルコースからの解糖系は2つにわけることができます。
簡単な違いは酸素を使うか使わないかの違いです。

解糖のコースの違いについて
  • 酸素を使わない
    嫌気性解糖、主に無酸素運動(筋トレ)など
  • 酸素を使う
    好気性解糖、主に有酸素運動(マラソン)など
という認識を持てたらいいと思います。
次から2種類の解糖の説明に入ります。

2-2-1.嫌気性解糖

嫌気性解糖
解糖系・準備期
グルコース→フルクトース1.6-ビスリン酸
ATPを作るために体内にあるATPを使いながらグルコースを変化させます。
解糖系・報酬期でATPをたくさん得るために、ここでATPをあえて使って変化させます。
使用物:グルコース
獲得物:フルクトース1,6-ビスリン酸
使用ATP:2ATP
解糖系・報酬期
フルクトース1,6-ビスリン酸→ピルビン酸
ATPとNADH(ATPの素)を作りながら変化します。
ピルビン酸は各回路への基本物質になります。
フルクトース1,6-ビスリン酸からは2つの物質に割っていきます。
ですのでここからは2倍の計算になります。
使用物:フルクトース1,6-ビスリン酸
獲得物:ピルビン酸
獲得ATP:2ATP+(1)NADH
酸素がない状態
ピルビン酸→乳酸
ピルビン酸は好気性解糖が機能しない状態(無酸素運動、クエン酸回路機能低下など)で乳酸+エタノールになる
乳酸は過剰に血中にあると乳酸アシドーシスを引き起こすため、それを解消するためにコリ回路に入ります。
使用物:ピルビン酸
獲得物:乳酸+エタノール
糖新生・コリ回路
乳酸→グルコース
コリ回路を行えるのは肝臓のみです。
コリ回路は乳酸からグルコースになる回路です。
最終的には糖新生によってグルコースに戻され、また解糖系に入ります。
使用物:乳酸
獲得物:グルコース
使用ATP:6ATP
END
嫌気性解糖の合計ATP量
コリ回路終了時のATP収支を計算します。ここまでで嫌気性解糖は一周しています。
NADHが効率よくATPに変換されることを想定して、
NADH=3ATP
とします。
使用ATP計算1:(6*2)ATP=12ATPコリ回路2回分として計算
使用ATP計算2:2ATP+12ATP=14ATP
獲得ATP計算1:2ATP+(1)NADH*3=2+1*3=5ATP
獲得ATP計算2:5ATP*2=10ATP:解糖・報酬期で2つに分かれたから2倍になる
合計ATP計算:(10-14)ATP=-4ATP
使用ATP:14ATP
獲得ATP:10ATP
合計ATP:-4ATP

2-2-2.好気性解糖

好気性解糖
解糖系・準備期
グルコース→フルクトース1.6-ビスリン酸
ATPを作るために体内にあるATPを使いながらグルコースを変化させます。
解糖系・報酬期でATPをたくさん得るために、ここでATPをあえて使って変化させます。
使用物:グルコース
獲得物:フルクトース1,6-ビスリン酸
使用ATP:2ATP
解糖系・報酬期
フルクトース1,6-ビスリン酸→ピルビン酸
ATPとNADHを作りながら変化します。
フルクトース1,6-ビスリン酸からは2つの物質に割っていきます。
ここから2つのピルビン酸が出来上がります。なのでこの後の計算が倍になるところがあります。
ピルビン酸は各回路への基本物質になります。
使用物:フルクトース1,6-ビスリン酸
獲得物:ピルビン酸
獲得ATP:2ATP+(1)NADH
酸素がある状態
ピルビン酸→アセチルCoA
酸素がある状態では嫌気性解糖に入らず、クエン酸回路を経由するためのアセチルCoAに変換できるようになります。
使用物:ピルビン酸+酸素
獲得物:アセチルCoA(活性酢酸)
獲得ATP:(1)NADH
クエン酸回路・投入
アセチルCoA→(クエン酸回路)→クエン酸
クエン酸回路中のオキサロ酢酸と水を利用して、作られたアセチルCoAと合体させていきます。
そうしてクエン酸が出来上がり、クエン酸回路の継続を続行することができます。
使用物:オキサロ酪酸+アセチルCoA+水
獲得物:クエン酸
クエン酸回路・周回
クエン酸→(クエン酸回路)→オキサロ酢酸
いくつかの多くの化学反応がクエン酸回路内で行われ、最終的にはオキサロ酢酸まで回っていきます。
クエン酸→イソクエン酸→α-ケトグルタル酸→コハク酸→フマル酸→リンゴ酸→オキサロ酪酸
使用物:クエン酸
獲得物:オキサロ酪酸
獲得ATP:1ATP+(3)NADH+(1)FADH2
クエン酸回路・再投入
オキサロ酢酸→(クエン酸回路)→クエン酸
「クエン酸回路・投入」と全くの一緒です。クエン酸回路の最初のところに戻ります。
ここからずっとクエン酸回路を継続します。
供給源が途切れない限りずっと回り続けていきます。
使用物:オキサロ酪酸+アセチルCoA+水
獲得物:クエン酸
END
好気性解糖の合計ATP量
クエン酸回路を1周終えたときのATP収支を計算します。
NADHとFADH2が効率よくATPに変換されることを想定して、
NADH=3ATP
FADH2=2ATP
とします。
獲得ATP計算1:(2+1)ATP+(1+1+3)NADH+(1)FADH2=3ATP+(5)NADH+(1)FADH2=3+5*3+1*2=20ATP
獲得ATP計算2:20ATP*2=40ATP:解糖・報酬期で2つに分かれたから2倍になる
合計ATP計算:(40-2)ATP=38ATP
使用ATP:2ATP
獲得ATP:40ATP
合計ATP:38ATP
参考 これで納得!解糖系/クエン酸回路/電子伝達系で生まれるATPの数laurel note

2-3.脂肪酸とATP

動物に多いパルミチン酸を例としてあげます。
他の脂肪酸になっても炭素数が異なるだけで基本的な進行形は全く一緒です。
例1:パルミチン酸C16H32O2(炭素数16)はβ酸化7回+クエン酸回路8回転
例2:カプリル酸C8H16O2(炭素数8)はβ酸化3回+クエン酸回路4回転
という風に最終的に得られるATP量が変わってくるだけです。

パルミチン酸がATPになるまで
中性脂肪の分解
中性脂肪→グリセロール*1+パルミチン酸*3
中性脂肪はグリセロール1個と脂肪酸3個がセットになって作られています。
それをエネルギーとして使えるように分解していきます。
使用物:中性脂肪
獲得物:グリセロール*1+パルミチン酸*3
グリセロールを糖分、パルミチン酸を脂肪酸とします。
1-1.糖分:糖新生
グリセロール→グルコース
グリセロールはそのままでは使えないので、糖新生によってグルコースを生み出していきます。
使用物:グリセロール
獲得物:グルコース
使用ATP:6ATP
1-2.糖分:好気性解糖
1つのグルコースの合計ATP量
脂肪を燃料として使えるようになっている場合は全て好気性解糖の状態となります。
計算上は好気性解糖と全く一緒になります。
ここでの好気性解糖との違いは糖新生によるATPの消失(6ATP)が加えられてることだけです。
獲得ATP:38ATP
使用ATP:6ATP
合計ATP:32ATP
2-1.脂肪酸:準備
パルミチン酸C16H32O2(炭素数16)→アシルCoA
脂肪酸はそのままでは使えないので2ATPを使用してアシルCoAに変換させます。
使用物:パルミチン酸1つ
獲得物:アシルCoA
使用ATP:2ATP
2-2.脂肪酸:β酸化
アシルCoA→アシルCoA他
脂肪酸のβ酸化は体脂肪を分解するシステムです。
クエン酸回路に入るためのアセチルCoAを生むのに大事になります。
アシルCoA→エノイルCoA→3-ヒドロキシアシルCoA→3-オキソアシルCoA→アセチルCoA+アシルCoA
となり、アシルCoAが最初と最後にありますので、これは材料がある限り回転し続けていくものだと思ってください。
使用物:アシルCoA
獲得物:アシルCoA、アセチルCoA、
獲得ATP:(1)NADH、(1)FADH2
2-3.脂肪酸:クエン酸回路
アセチルCoA→アセチルCoA
ここからはクエン酸回路突入なので省略します。
使用物:アセチルCoA
獲得物:アセチルCoA
獲得ATP:12ATP
2-4.脂肪酸1個
1つの脂肪酸の合計ATP量
パルミチン酸C16H32O2(炭素数16)のβ酸化は7回、アセチルCoAは8個できます。
NADHとFADH2が効率よくATPに変換されることを想定して、
NADH=3ATP
FADH2=2ATP
とします。
12ATP×8個=96ATP(クエン酸回路で8回転)
(1)NADH→7×3=21ATP(β酸化で7回分)
(1)FADH2→7×2=14ATP(β酸化で7回分)
獲得ATP計算:96+21+14=131ATP
合計ATP計算:131-2=129ATP
使用ATP:2ATP
獲得ATP:131ATP
合計ATP:129ATP
2-5.脂肪酸は3つあります
3つの脂肪酸の合計ATP量
1つの中性脂肪からパルミチン酸は3つ生まれるのでかけていきます。
合計ATP計算:129*3=387ATP
合計ATP:387ATP
END
パルミチン酸の合計ATP量
ここまでの合計を計算していきます。
これがパルミチン酸の合計ATP量になります。
ATP①:32ATP:グルコース1つからできたATP
ATP②:387ATP:脂肪酸3つからできたATP
合計ATP計算:32+387=419ATP
合計ATP=419ATP

2-4.ATPのまとめ

生み出せるATP量のまとめ
嫌気性解糖(コリ回路メイン)
合計ATP
酸素がなく、グルコースを使う状態
あまり効率的に回せない状態
獲得ATP:10ATP
使用ATP:14ATP
合計ATP:-4ATP
好気性解糖
合計ATP
酸素があり、グルコースを使う状態
効率的に回せる状態
獲得ATP:40ATP
使用ATP:2ATP
合計ATP:38ATP
脂肪:パルミチン酸
合計ATP
体脂肪をメインに使える状態(パルミチン酸を例とする)
とても効率的に回せる状態
ATP①:32ATP:グルコース1つからできたATP
ATP②:387ATP:脂肪酸3つからできたATP
合計ATP=419ATP
これらをまとめると、嫌気性解糖系(コリ回路主体)しか使えない環境だと、ATP収支がマイナスです。
主に栄養がなくクエン酸回路がうまく働かない時や、無酸素運動を行った場合に起こります。
これではすぐエネルギー切れになってしまいます。
ですが、脂肪酸からATPはたくさんの量を生み出すことができました。
つまり脂肪酸を効率よく使えるようになればエネルギーがたくさん生まれ溢れ出して健康になれるということです。
これがATPを安定して供給できる仕組みになります。

計算例です。極端な例なのであくまでも参考程度にしてください
試しに計算をしてみましょう。
人間の体は約60兆個の細胞でできていると言われています。
例えば、半分の30兆個の細胞を使うと仮定します。
それぞれ嫌気性解糖と好気性解糖と脂肪酸を使ったエネルギー産出で分けてみます。
30兆個=30,000,000,000,000=30×1012とします。
  • 嫌気性解糖:-4ATP×30×1012=-120×1012
  • 好気性解糖:38ATP×30×1012=1080×1012
  • 脂肪酸  :419ATP×30×1012=12570×1012
以上になります。そうすると、
  • 嫌気性解糖を繰り返すとエネルギーを産むはずが逆にエネルギーを奪われてる。
  • 好気性解糖では少量だがエネルギーはなんとか持っている。
  • 脂肪酸を使ったものは相当量のエネルギーを保有している。
そう思いませんか?
嫌気性解糖中心の生活だと、体内からエネルギーを奪っている感じになります。
極端すぎますが、実際はこの通りにはいきませんから安心してください。

2-5.ATPを効率よく産むための補酵素・補因子について

ミトコンドリアが100%働いていることが前提条件になります。ですので、補酵素・補因子が必須になってきます。
ここまで挙げた補酵素は、ビタミンB2ナイアシンパントテン酸ですね。
他にもここには載せていないですが、解糖系の終わりのピルビン酸からアセチルCoAに変換する際には補酵素ビタミンB1が必須になります。
クエン酸回路内ではアシル基転移に必須のα-リポ酸というものがあります。
クエン酸回路の他の補酵素にマグネシウムMg亜鉛Znユビキノン(コエンザイムQ10、CoQ10)があります。
ミトコンドリア形成にビタミンB6ビタミンB12も必要です。
電子伝達系では鉄Feが重要な補因子です。
こうしてみると結構なビタミンとミネラルが補酵素と補因子になっていますね。

2-6.筆者の体験談

れいちゃん

ミトコンドリアがフルで働くようになることの大きなメリットは、体力がかなり持つようになったことだと思います。
以前はすぐ息切れを起こしたり、疲れやすく椅子に座りたがる生活でした。
現在ではそういったことが少なくなってきました。
今までに経験のない慣れないことにはまだまだだけど、そういうこともすぐ体が適応して体力が持つようになるのかなと思います。
また新陳代謝も良くなってくるので、髪や肌にもとてもいい影響を与えることは間違いないと思います。

3.たんぱく質と鉄Feの重要性について

たんぱく質と鉄は特に体内では様々なところで構成要素になっています。
どちらも欠けてはならない重要なものになります。
絶対に軽視してはならないものになります。
それを説明していきたいと思います。

3-1.たんぱく質について

たんぱく質については特に重要なものですので、別記事に致しました。
ATP産出に関することにまとめますと、ATPを産むのにとても重要なミトコンドリアは主にたんぱく質でできているからです。
ミトコンドリアは全身中の細胞内に存在します。
ですので極端に言いますと、たんぱく質がないとエネルギーを産むためのミトコンドリアが不完全になってしまいます。
全くエネルギーを産まないということは病気になりやすくなります。
たんぱく質 肉 魚【ゆるく解説】たんぱく質とは?一日の摂取量などを紹介!不足は非常に怖い?

3-2.鉄Feの簡単な解説

電子伝達系での補因子としてFeが挙げられます。
電子伝達系はATP産出のための最後の門のようなもの。
ここがしっかりしてないとATPをうまく産出できずに無駄遣いしてしまいます。せっかくクエン酸回路でNADH、FADH2を生みだしてさぁATPにしよう!ってときにうまく変換できなくなります。
また、カタラーゼという体内のスカベンジャー(抗酸化物質)を担うものがつくれなくなります。
カタラーゼの補因子に鉄Feが含まれています。
抗酸化物質についてはこちらをご覧になってください。
サプリメント【ゆるく解説】抗酸化とは?サプリで老化を止め活性酸素を減らしていこう

3-3.鉄Feが不足するとどうなるの?

様々な貧血症状が出ます。
NADHとFADH2を電子伝達系で効率よく変換できないからATPのエネルギーが産まれません。
例えば、肌のターンオーバーに関してはエネルギーを使って肌の細胞を新しく生み出しています。それがうまくいかないことで代謝が遅くなってしまいます。

例:疲れやすい、風邪をひきやすい、寝起きが悪い、冷え性、頭痛、月経異常、神経過敏、注意力低下、顔色が悪い、便秘や下痢、食欲不振、浮腫がある、吐き気がする、動悸、息切れ、胸が痛む、コラーゲン劣化、にきび、肌荒れ、不妊、レストレスレッグス症候群、氷を食べる土を食べる、等々

3-4.ビタミン・ミネラルが不足するとどうなるの?

ビタミンとミネラルは細胞内での代謝に必要な補酵素・補因子となって働いています。
これらが不足すると代謝効率が下がり、うまく働くことができなくなります。
サプリメント【ゆるく解説】ビタミンとは?サプリ未使用でビタミンC等が超不足してる? サプリメント【ゆるく解説】ミネラルとは?サプリ未使用で日本人は超不足してる?

3-4-1.糖質の代謝

糖質の代謝(VB1が一番大事)
グルコース→ピルビン酸→アセチルCoA→クエン酸回路→電子伝達系

3-4-2.脂質の代謝

脂質の代謝(VB2が一番大事)
脂肪酸→アセチルCoA→クエン酸回路→電子伝達系

3-4-3.たんぱく質の代謝

たんぱく質の代謝(VB6とVB12が一番大事)
ミトコンドリア形成、腸絨毛のターンオーバー、消化酵素の形成等

これらがうまくいかなくなる。
つまりATP生産力低下となり、様々な病気を引き起こします。

4.ATPブーストについて

ATPブーストセット
  • ビタミンB群(B-50コンプレックス)
  • ビタミンC(C-1000)
  • ビタミンE(E-400 d-α・トコフェロール)
  • 鉄Fe(キレート鉄フェロケル)
の4つのことです。
ミトコンドリアの代謝を100%働かせるために必要な栄養素をまとめたものになります。
ATPブーストセット摂取例
  • 朝昼夕…B-50コンプレックス それぞれ1錠ずつ
  • 朝昼夕…C-1000 それぞれ1錠ずつ
  • 朝○○…E-400(d-αトコフェロール) 1錠
  • ○○夕…キレート鉄フェロケル 36mg×3錠
始めるにあたっての注意事項
毎日タンパク質を体重×2gを摂れるようになってからがよいでしょう。
まだ摂取できない場合は、プロテインを少量ずつでも摂り始めて少しずつ胃と腸内環境を改善させましょう。とにかく毎日継続することが大事です。
最初は1回純たんぱく質5gのホエイプロテインを飲み始めて、胃腸を慣らしていくことです。
腸内環境(腸絨毛)がよくなければ、ビタミンもミネラルも効率的に体内に吸収できないことがわかっています。
腸絨毛はわずか2日で細胞が完全に入れ替わっています。そのため改善が一番早く見られやすいと思われます。

れいちゃん

これらは藤川徳美先生が勧められているものです。
「うつ消しごはん」「全ての不調は自分で治せる!」に詳しく載せられています。参考になりたい方はこちらをお買い求めください。
自分はこれを知り、実行した結果として大成功でした。
体調はかなり良くなり、筋トレの成果もものすごく成果を得ることが出来ました。
また、体力もかなり増え「体力おばけ」と言われる始末です。

5.スカベンジャー

スカベンジャーは抗酸化物質です。
ミトコンドリアが活発に働いてくると比例してスーパーオキシドが発生しやすく数が増えていってしまいます。
ですので、ミトコンドリアをうまく働かせたい場合には同時に抗酸化物質も摂取しておくといいと思います。
それが老化を防ぐためにもとても重要です。
スーパーオキシド(活性酸素)が過多になると体に悪影響が起こるのでそれを防ぐためにも以下三種類がとても重要です。

スカベンジャー
  • SOD(スーパーオキサイドディムスターゼ)
  • カタラーゼ
  • グルタチオンベルオキシダーゼ

5-1.スカベンジャーの補因子について

SODの補因子は亜鉛マンガン
カタラーゼの補因子はマンガン
グルタチオンベルオキシダーゼの補因子はセレン

5-2.サプリからとれる抗酸化物質について

以下の記事で、詳しく書きましたのでこちらをご覧になってください。
サプリメント【ゆるく解説】抗酸化とは?サプリで老化を止め活性酸素を減らしていこう

6.疑問に対する回答

ここからは簡単な疑問に対する回答になります。
女性に向けての回答がメインですが、こういう考え方があります。これらは全て体からの反応を生化学的に考察したものです。
ほとんどが藤川先生の考え方を自分なりに書き直してみた感じです。聞けば聞くほど「なるほど」と思いました。
こういう考え方があってもいいかもしれません。
是非参考にしてみてください。

6-1.なぜ空腹を感じる?

ATPを体内で生産できない状態になると素早くATPを作れと信号を脳がSOS指令を出し、強烈な空腹を感じる

間違った空腹感の原因
  • 胃の中に内容物がないため
  • 低血糖になるため
正しい空腹感の原因(これではないか?)
  • ATP不足によって脳のSOSで空腹感が出るため!
参考 どうしてお腹が空くのかー略ー精神科医こてつ名誉院長のブログ

6-2.女性はなぜ甘いものを欲しがってしまう?

鉄分不足のために、嫌気性代謝しか行えずATPを効率的に産み出せないためにエネルギー切れになってしまう。
エネルギー切れを起こすと緊急的にエネルギーを欲しくなってしまうので糖分、つまり甘いものが欲しくなってしまうからです。
糖分といえば、砂糖やぶどう糖果糖液糖などを含む甘い飲み物、ケーキ、ドーナツなど色々とあります。
より重症になると、飲み物を冷やすために入れている小さな氷も噛んで食べたり土を食べたりするそうです。
参考 鉄不足になると甘い物が欲しくなる精神科医こてつ名誉院長のブログ

6-3.過食症になってしまう原因は?

ATP不足になれば直ちにATPを得られる糖質の過食に走ってしまいます。
糖質は直ぐ効果が切れてATP産出量も小さいので食べ過ぎてしまいます。
糖質の過食後は自分を責めてしまう、“自分の意志が弱い”と思ってしまいます。
過食後に太るのが怖くなって吐いてしまう人も多いです。
しかし、そうではないのです。
ATPが不足して体がATPを求めているだけです。
参考 過食症のあなたは医師が弱いわけではない、単にATPが不足しているだけ精神科医こてつ名誉院長のブログ

6-4.特に女性の平熱が低い原因は?

ATPが生まれないことによる熱産生低下だと思っています。
詳しいことはこちらの記事でかきました。ご覧になってくださいね。
ミトコンドリアのイラスト【解説】平熱が低い人は鉄たんぱく不足?理由と解決案を考察

6-5.フルーツを食べ過ぎて太ってしまう原因は?

これは生化学的に説明がつきます。難しい内容なので簡単にまとめます。
グルコース(ぶどう糖)であれば、フィートバックが効くのである程度食べれば満腹感は感じます。
フルクトース(果糖)であれば、フィートバックが効かないので過食しがちになります。
果糖は主にフルーツや砂糖、清涼飲料水のぶどう糖果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖に多く含まれます。
簡潔にまとめるとフィートバックとは食べ過ぎないように体内で制御する機能だと思ってください。
主に代謝酵素が関わっています。ATPの産出経路で深く関わってきています。
いずれ、ここに注目した記事を作成しますね。

山本義徳先生が説明している記事がありましたのでご紹介しますね。
参考 ダイエットに果物はよくない?山本義徳先生が解説VALX 参考 果糖・ガラクトースの問題点【前編】physiqueonline 参考 果糖・ガラクトースの問題点【後編】physiqueonline

7.おわりに

れいちゃん

長々と書いてしまいましたが、ちゃんと体に栄養を与えてあげないとエネルギーを生み出すことができません。
エネルギーとなる燃料は主に糖質と脂質ですが、脂質のほうがATPの産出量が桁違いですので人間は脂質を効率よく使えるように進化してきたんだと思います。
ですので、現代の糖質過多な環境は体内の慣れないほうの嫌気性解糖ばかりを起こしてしまい、エネルギー不足を起こして様々な病気になりやすくなったんだと思います。
こういう考え方はいかがでしょうか?
是非ともATPについて理解していただけたらと思います。
お読みいただきありがとうございました!

8.参考にした方々

れいちゃん

私は複数のサイトに分散されている情報を1つにまとめて、わかりやすく理解されるよう執筆しました。
もともとの想いは「みなさんに正しい知識をつけて、健康になってほしい。」というものです。
「1つの記事にまとめることでみなさんがいろいろなところを検索して情報を探しに行く時間を無くしてあげたい。」という想いもあります。
そのため著作権については気を付けていますが、どうしても似通ってしまうところがあります。
例えば物質の性質の説明や、化学反応の説明や、既に論文で公表されている事実などです。
敬意を持ちまして以下の方々にはリンクを貼りました。もともとはこれらの方々のブログを参考に簡潔にまとめたものです。
また、ここだけではなく他の記事も読み込んでまとめ上げています。
ぜひともこちらの方々のサイトのほうも見ていってくださいね。
8-1.山本義徳先生
参考 山本義徳先生カラダの改造、お任せあれ
8-2.藤川徳美先生
参考 藤川徳美先生精神科医こてつ名誉院長のブログ
8-3.小西伸也先生
参考 小西伸也先生メガビタミン楽道
8-4.水野雅登先生
参考 水野雅登先生医師水野のブログ
8-5.laurel note
参考 ホームページlaurel note

9.補足説明(化学式)

解糖系の化学式(まとめ)
  • C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ → 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH2+ + 2H2O
  • グルコースと2ATPを使って、2つのピルビン酸と水と8ATPを生むことを示しています。
クエン酸回路の化学式(まとめ)
  • 1Acetyl-CoA(C23H38N7O17P3S) → 2CO2 + 3NADH+ + 1FADH2 + 1GTP
  • CH3CO-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 3 H2O → 3 NADH2+ + FADH2 + CoA-SH + GTP + 3CO2
  • 1つのアセチルCoAから二酸化炭素と12ATP(1GTP+3NADH+1FADH2)を得ることを示しています。
糖新生の化学式(まとめ)
  • 2 C3H4O3 + 2NADH + 4ATP + 2GTP + 6H2O → C6H12O6 + 2NAD+ + 4ADP + 2GDP + 6Pi
  • 2つのピルビン酸と水から肝臓内で糖新生を行って1つのグルコースの作成と6ATPの消失が起きます。
好気性解糖の化学式(まとめ)
  • C6H12O+ 6O+ 38ADP → 6H2O + 6CO2 + 38ATP
  • グルコース+酸素+アデノシン二リン酸→水+二酸化炭素+アデノシン三リン酸
  • 「グルコースと酸素を使って水と二酸化炭素と38ATPを発生させている。」という認識でいいと思います。

10.その他ATPの関連記事

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