生体内代謝とは?初心者が知っておく基本と仕組み共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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生体内代謝とは?初心者が知っておく基本と仕組み共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


生体内代謝とは?

生体内代謝 とは 体の中で起こるエネルギーの作り方と使い方の総称です。私たちが食べ物を取り込み、消化・吸収を経て細胞へ届けられた栄養は、代謝の過程で分解され、また必要に応じて新しく組み立てられます。これらの反応はすべて、酵素と呼ばれる特別なタンパク質が手助けをします。

生体内代謝のゴールは、エネルギーを取り出し、体の各部位が働けるようにすることです。特にATPと呼ばれる分子にエネルギーが蓄えられ、筋肉の収縮、神経の信号伝達、細胞の修復などさまざまな活動に使われます。

生体内代謝の2つの大きな流れ

代謝には大きく分けて2つの流れがあります。カタボリズム(分解してエネルギーを取り出す反応)と、アナボリズム(エネルギーを使って体の部品を作る反応)です。体は日々の活動量や栄養状態に合わせて、これらを適切に組み合わせます。

代表的な代謝経路とエネルギーの作られ方

糖はまず体の外に取り込まれた後、グリコリシスと呼ばれる反応で分解され、ATPと NADH を作ります。次に、クエン酸回路 がミトコンドリアで起き、さらに 電子伝達系 で大量のATPが生成されます。この一連の流れをまとめて「糖代謝」と呼ぶことが多く、体のすべての細胞で同じように進行します。

なおこの過程は酸素の有無にも影響を受けます。酸素が十分なときには効率よくATPを作ることができ、酸素が不足すると代謝の別のルートが活発になり、疲労感を感じやすくなることもあります。

生体内代謝を支える要素

代謝を速く、正確に進めるには 酵素 が不可欠です。酵素は反応の入口と出口を整え、反応の速さを決めます。さらに、体内では ビタミンミネラル が酵素の働きを助ける補因子として重要な役割を果たします。日常的な食事の中で、これらを過不足なく取れるように心がけることが大切です。

日常生活と生体内代謝

私たちの生活は代謝のペースに影響します。適度な運動は代謝を活発にし、筋肉を増やすとより多くのATPを作れる体が作られます。睡眠不足は代謝のリズムを乱し、食事の内容は糖質・脂質・たんぱく質のバランスを整えることが望ましいです。高すぎるダイエットは代謝を落としてしまうことがあるので、無理のない計画が大切です。

表で見る代謝の代表的な経路

経路役割
グリコリシス糖を分解して少量のATPとNADHを作る。細胞質で起きる最初の反応。
クエン酸回路ミトコンドリアでの分解反応。多くのNADHとFADH2を作り、エネルギーの元を作る。
電子伝達系ATPを大量に作る最終段階。酸素を使い、水を生成する。

まとめ

生体内代謝は、体が生きるためのエネルギーを作る仕組みの総称です。食べ物を取り込み、分解して得られたエネルギーを、酵素の力で効率よく ATP に変換します。生活習慣を整えることが、代謝を健全に保つ最も身近な方法です。


生体内代謝の同意語

生体内代謝
生体(生物体)の内部で起こる、物質の分解と合成、エネルギーの取り出しなどを含む一連の化学反応の総称。
生体代謝
生体内で起こる代謝の総称の別表現。生物体が維持・活動するための化学反応の集まり。
新陳代謝
体内の組織を新しく作り替えることを含む広い意味の代謝。老廃物の処理と材料の再生を伴う場合が多い。
代謝
生体内の化学反応全般の総称。分解(異化)と合成(同化)を含む。
代謝作用
代謝に関わる反応・過程全体を指す表現。
代謝機能
生体が代謝を適切に行う能力・機能。
物質代謝
物質の分解・合成を含む代謝全体。エネルギーの変換も含む広い意味。
細胞代謝
細胞レベルで起こる代謝過程。細胞内の化学反応の総称。
生化学的代謝
生化学の視点から見た代謝。細胞内の化学反応の総称。
全身代謝
体全体で行われる代謝の総称。臓器間の協調を含むことが多い。
代謝経路
代謝を構成する化学反応の道筋・回路。糖代謝・脂質代謝などの具体的経路を指す。
同化代謝
エネルギーを使って物質を合成する代謝の部分(同化的な反応)。
異化代謝
物質を分解してエネルギーを取り出す代謝の部分(異化的な反応)。
エネルギー代謝
エネルギーを得ることを主眼とした代謝経路。糖の分解・脂肪酸の酸化などを含む。

生体内代謝の対義語・反対語

体外代謝
生体の外部、例えば試験管内や培養系で起こる代謝。生体内代謝の対義語として最も一般的な表現です。
生体外代謝
体の外側で起こる代謝のこと。体外代謝と同義で使われる表現です。
代謝停止
代謝の活動が止まっている状態。生体内代謝が通常進行している状態の対極として使われる概念です。
代謝抑制
環境要因や薬剤などにより代謝の活動を抑える状態。体内での代謝活動を減少させることを指します。
無代謝
代謝が全く起こっていない状態をやや比喩的に表す言い方。日常会話や比喩表現で使われることがあります。
静止代謝
代謝が活発でない、ほとんど停止している状態を示す比喩的表現
休止状態の代謝
代謝が一時的に休止している状態を指す表現。研究文脈などで使われることがあります。

生体内代謝の共起語

糖代謝
ブドウ糖を分解してエネルギーを得る代謝系。解糖系、クエン酸回路、電子伝達系を含む。
解糖系
グルコースをピルビン酸へ分解してATPを得る初期代謝経路。
クエン酸回路
ピルビン酸などの基質を酸化してNADH・FADH2を生成する、ミトコンドリア内の代謝経路。
電子伝達系
NADH・FADH2の電子を受け渡し、ATPを合成する膜タンパク質群。
アセチルCoA
糖代謝・脂質代謝・蛋白質代謝の接点となる中間体。
NADH
還元型補酵素。電子伝達系に電子を供給しATP産生を促進。
NAD+
酸化型補酵素。酸化反応の電子受け手。
NADPH
還元力を提供する補酵素。脂質合成や抗酸化反応などに関与。
FADH2
電子伝達系へ電子を渡す還元型補酵素。
酸化還元反応
分子の酸化と還元が起こる反応の総称。エネルギー代謝の基本。
β酸化
脂肪酸をミトコンドリアで段階的に分解し、アセチルCoAを作る過程。
脂肪酸酸化
脂肪酸の分解過程。エネルギーを取り出す主な経路のひとつ。
脂質代謝
脂肪酸の分解・合成・トランスフォーメーションなど脂質に関する代謝全般。
糖新生
ブドウ糖を作る、非糖質源からの新規糖の合成経路。
糖取り込み
細胞が血中のグルコースを取り込む仕組み(例: グルコース輸送体)。
グリコーゲン分解
肝臓・筋肉に貯蔵されたグリコーゲンをグルコースへ分解する過程。
グリコーゲン合成
グルコースをグリコーゲンとして蓄える過程。
アミノ酸代謝
アミノ酸の脱アミノ化・トランスアミネーション・再合成などの代謝。
糖代謝の制御
ホルモン・エネルギー状態が糖代謝の流れを調整する仕組み。
尿素回路
アンモニアを尿素へ変換して体内窒素を排出する代謝経路。
窒素代謝
窒素を含む物質の取り込み・再利用・排出を含む代謝。
ホルモン調節
ホルモンが代謝経路の速度・分布を調整する作用。
インスリン
血糖値を下げ、糖代謝と脂質合成を促進する主要ホルモン。
グルカゴン
血糖値を上げ、糖新生・グリコーゲン分解を促進するホルモン。
アドレナリン
ストレス時に代謝を短期間で活性化するホルモン。
ミトコンドリア
ATP産生の主な場。解糖系後の代謝を支える。
肝臓代謝
肝臓での糖・脂質・蛋白質の代謝を統括する中心機能。
腎臓代謝
腎臓での代謝・排泄関連の機能。
基礎代謝
安静時に必要とされる最低限のエネルギー消費。
安静時代謝
基礎代謝と同義で使われる表現。
呼吸鎖
電子伝達系の別名、酸化的リン酸化を通じてATPを産生。
代謝経路
糖・脂質・蛋白質などの反応経路の総称。
代謝産物
代謝過程で生じる中間体・最終産物の総称。
基質
反応の入力となる物質(基質)
酵素
代謝反応を触媒するタンパク質
酵素活性
酵素が反応を進行させる能力・活性の度合い

生体内代謝の関連用語

代謝
生体内で起こる物質の生成・分解とエネルギー変換の総称。体を維持する基本的機能です。
新陳代謝
代謝の古い表現。新しく作る反応と壊す反応を含む総称です。
同化作用(アナボリズム)
体をつくる反応。栄養素を取り込み大きな分子を合成します。エネルギーを消費します。
異化作用(カタボリズム
大きな分子を分解してエネルギーを得る反応です。
ATP
細胞のエネルギー通貨。リン酸の結合を切ると多くのエネルギーが放出され、他の反応を動かします。
ADP
ATPがエネルギーを使って分解された状態。再合成によってATPへ戻ります。
AMP
ATPがさらに分解された形。エネルギー代謝の一部で使われます。
酵素
反応の速さを高めるタンパク質の触媒。反応を選択的に進めます。
基質
酵素の作用を受ける物質。反応の出発点です。
生成物
酵素反応の結果として生じる物質です。
補酵素
酵素の働きを助ける分子。NAD+/NADH、FAD/FADH2、CoAなどが代表例です。
NAD+/NADH
酸化還元反応の電子を運ぶ重要な補酵素です。
FAD/FADH2
別の電子キャリアで、代謝の酸化還元に関与します。
ミトコンドリア
細胞のエネルギー工場。多くのATP産生がここで行われます。
細胞質
解糖系などの代謝反応が起こる細胞の液状部分です。
解糖系
グルコースを分解してATPとピルビン酸を作る経路。主に細胞質で起こります。
ピルビン酸
解糖系の末端に生じる中間体。次の経路へ送られます。
アセチルCoA
糖・脂質・タンパク質の代謝の入り口となる中間体。TCA回路へ入ります。
クエン酸回路
アセチルCoAを分解してNADHやFADH2を作り、ATP生成のための前駆体を作る回路です。
電子伝達系
ミトコンドリア内膜で電子を運び、プロトン勾配を作ってATPを生み出します。
酸化的リン酸化
電子伝達系の過程でプロトンの濃度差を利用してATPを作る過程です。
解糖系の中間体
解糖系の反応途中に生じる中間的な分子群です。
糖代謝
糖の分解と合成を含む代謝経路の総称です。
糖新生
肝臓などで非糖質からグルコースを作る反応です。
グリコーゲン代謝
糖の貯蔵・利用にかかわる代謝の総称です。
グリコーゲン合成
グリコーゲンを作る反応で、糖を蓄える過程です。
グリコーゲン分解
グリコーゲンをブドウ糖に分解する反応です。
脂質代謝
脂肪酸の分解・合成・貯蔵など脂質の代謝全般を指します。
β酸化
脂肪酸を分解してアセチルCoAを作る過程です。
脂肪酸合成
脂肪酸を作る反応で、過剰エネルギーを脂肪として蓄える経路です。
アミノ酸代謝
アミノ酸の分解・合成・転換を含む代謝です。
尿素回路
過剰な窒素を尿素として排出する肝臓の経路です。
肝臓
代謝の中心的な臓器。糖・脂質・タンパク質代謝を統括します。
筋肉
エネルギー需要が高い組織。グリコーゲンの貯蔵・利用を行います。
基礎代謝
安静時に消費されるエネルギー量です。
エネルギー消費
日常活動を含む一日の総消費エネルギー量です。
ホルモン調節
ホルモンを使って代謝経路を調整する仕組みです。
インスリン
血糖を下げ、糖の取り込みと脂肪合成を促進するホルモンです。
グルカゴン
血糖を上げるホルモン。糖新生を促進します。
甲状腺ホルモン
全身の代謝を促進・調整する代表的なホルモンです。
代謝制御
体内の反応を必要に応じて整える仕組みです。
代謝病
代謝の異常によって生じる病気の総称です。
糖尿病
インスリン機能の障害により血糖が高くなる病気です。
肥満
摂取エネルギーが消費エネルギーを上回る状況で体脂肪が増える状態です。
高脂血症
血中脂質の異常。動脈硬化のリスクを高めます。
アルコール代謝
アルコールを分解する経路であり、主に肝臓で進みます。
メタボリックシンドローム
内臓脂肪の増加・高血圧・高血糖・脂質異常などが同時に存在する状態です。
体温と代謝
体温が高いほど代謝が速くなる傾向があります。
体内エネルギーバランス
摂取エネルギーと消費エネルギーのバランスのことです。
酸化ストレスと代謝
活性酸素が代謝経路に影響を与え、細胞機能を損なうことがあります。

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