学習トップ ／ 理由で解く 柔道整復師 ／ 生理学 ▸ §6 栄養と代謝 ／ QJ25A068

理由で解く 柔道整復師

QJ25A068　生理学

出典：第25回柔道整復師国家試験（2017）午前 問68
問題
蛋白質代謝の結果として生じたアンモニアを処理する経路はどれか。
選択肢
1 尿素回路
2 クエン酸回路
3 電子伝達系
4 解糖系
解答
正解1（尿素回路）
解説

アミノ酸の脱アミノで生じたアンモニアは、肝細胞の尿素回路（オルニチン回路）で毒性の低い尿素に変えられ、腎から尿中へ捨てられます。答えは1です。

アンモニアは中枢神経に対する毒性が強く、血中に溜まると意識障害（肝性脳症）を招きます。末梢の組織で生じたアンモニアはグルタミンやアラニンの形にして肝臓へ運ばれ、肝細胞のミトコンドリアでCO2と結合してカルバモイルリン酸になります。そこからオルニチン→シトルリン→アルギニノコハク酸→アルギニンと回り、最後にアルギニンが尿素とオルニチンに分かれます。オルニチンが再び使われるので「回路」と呼ばれます。尿素は水に溶けやすく無害に近いため腎から排泄され、この処理が破綻する肝不全では「血中アンモニア上昇＋尿素窒素（BUN）低下」という組み合わせが現れます。まず経路の名前と場所（肝細胞）をセットで押さえましょう。

✓ 1. 正しい
尿素回路
肝細胞に備わるアンモニア解毒専用の経路です。2分子のアンモニア（1つは遊離、1つはアスパラギン酸由来）とCO2から尿素1分子を作り、ATPを消費します。律速酵素はカルバモイルリン酸合成酵素Ⅰで、回路の前半はミトコンドリア、後半は細胞質で進みます。
✗ 2. 誤り
クエン酸回路
ミトコンドリアマトリックスでアセチルCoAを酸化し、NADHやFADH2とCO2を生み出すエネルギー産生の中心です。アスパラギン酸とフマル酸を介して尿素回路と材料をやり取りしてはいますが、アンモニアを処理する経路そのものではありません。
✗ 3. 誤り
電子伝達系
ミトコンドリア内膜にあり、NADHなどが運んできた電子を最終的に酸素へ渡し、その過程で作られたH+濃度勾配を使ってATPを合成します（酸化的リン酸化）。ATP産生の最終段階を担う仕組みで、アンモニアの処理は行いません。
✗ 4. 誤り
解糖系
細胞質でグルコースをピルビン酸まで分解する糖代謝の経路で、酸素がなくてもATPを得られる点が特徴です（無酸素下では乳酸へ）。扱うのは糖であり、蛋白質由来のアンモニアとは関係しません。

🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）

肝臓の機能-まとめ肝臓の機能-まとめ▶ この図の説明を読む
肝臓の機能-まとめ

この図の解説

この図は人体最大の腺である肝臓の多彩な機能を一覧にまとめたものです。まず縦に長い「物質代謝」の枠に注目してください。糖・蛋白質・脂質の三大栄養素に加え、ビタミンA・D・B12と鉄の扱いまでが並びます。糖代謝ではグルコースの供給・グリコーゲンの合成貯蔵・糖新生、蛋白質代謝ではアミノ酸供給・血漿蛋白質合成・アンモニアの無害化がキーワードです。続く「胆汁の合成・分泌」ではビリルビンを抱合型に変える点と胆汁酸が脂質消化を助ける点、「薬物代謝・解毒」では第1相反応(酸化・還元・水酸化・加水分解)とシトクロムP450、第2相反応(抱合)を押さえます。下段は血液凝固因子(フィブリノゲン・プロトロンビン)と抗凝固のヘパリンの生成、全血の約10%を蓄える血液貯蔵、クッパー細胞による生体防御、そして胎生期のみの造血。肝臓が代謝・解毒・貯蔵・防御を一手に担う「化学工場」であることを、この表の縦の並びで一気に俯瞰しましょう。

学習の要点

  • 肝臓は物質代謝・胆汁分泌・解毒を三本柱に、貯蔵・血液凝固・生体防御・造血まで担う多機能臓器である。
  • 覚え方のコツ: 貯蔵されるもの「A・D・B12・鉄・血液(全血の10%)」をセットで、運搬体は鉄=トランスフェリン／B12=トランスコバラミンと対で暗記する。
  • 関連知識: ビタミンDは肝臓で水酸化後さらに腎臓で水酸化されて活性型になる二段階が要点。ヘモグロビン由来のビリルビン処理は脾臓・胆嚢の黄疸の話につながる。
  • よくある間違い: 鉄の運搬体をトランスコバラミンと取り違える／クッパー細胞を胆汁分泌細胞と混同する／造血を成人でも肝臓が主役と思い込む。
  • 臨床応用: 肝障害では凝固因子合成が落ちて出血傾向が出やすく、アンモニア処理の低下は肝性脳症につながるため、あはき臨床でも黄疸や出血斑の観察が禁忌判断の手がかりになる。

比較表

機能おもな内容
物質代謝糖(グルコース供給・グリコーゲン合成貯蔵・糖新生)、蛋白質(アミノ酸供給・血漿蛋白質合成・アンモニア無害化)、脂質(リポ蛋白質・脂肪酸・コレステロールの合成分解)、ビタミンA・D・B12と鉄の貯蔵
胆汁の合成・分泌ビリルビンを抱合型に変え排泄しやすくする、胆汁酸を合成し脂質の消化吸収を助ける
薬物代謝・解毒第1相反応(酸化・還元・水酸化・加水分解、シトクロムP450)→第2相反応(抱合)で水溶性を高め排泄
血液凝固フィブリノゲン・プロトロンビン(凝固)と、抗凝固のヘパリンを生成
血液の貯蔵全血の約10%を貯蔵し循環血液量を調節
生体防御クッパー細胞(マクロファージ)の食作用で血中の異物を除去
造血胎生5ヶ月頃までは主要な造血器(以降は骨髄が主役)

確認問題（その場で確認・記録には残りません）

肝臓の物質代謝に関する記述で正しいのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
図の物質代謝に関する記述で誤っているのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
肝臓の薬物代謝で、第1相反応の水酸化に関わり薬物代謝の約90%に関与する酵素を（ ）という。
答えを見る
答え: シトクロムP450
肝臓は生涯を通じて主要な造血器官であり続ける。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
肝臓の機能に関する記述で正しいのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
肝臓がヘモグロビンの分解産物を抱合型に変えて排泄しやすくする物質はどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。
ポイント
  • アンモニアの処理は肝臓の尿素回路（オルニチン回路）。2NH3＋CO2→尿素＋H2O、ATPを消費する。
  • 律速酵素はカルバモイルリン酸合成酵素Ⅰ。回路はミトコンドリアと細胞質にまたがる。
  • できた尿素は腎から尿中へ排泄される。肝障害では血中アンモニア上昇・BUN低下、進めば肝性脳症。
  • 場所とセットで整理する。解糖系＝細胞質、クエン酸回路＝ミトコンドリアマトリックス、電子伝達系＝ミトコンドリア内膜、尿素回路＝肝細胞のマトリックスと細胞質。
  • 筋で生じたアンモニアはグルタミンやアラニン（グルコース-アラニン回路）の形で肝へ運ばれる。
比較表
経路場所主な材料主な産物役割
尿素回路肝細胞（ミトコンドリア＋細胞質）アンモニア、CO2、アスパラギン酸尿素アンモニアの解毒
解糖系細胞質（全身の細胞）グルコースピルビン酸（無酸素下は乳酸）、ATP糖からの素早いエネルギー産生
クエン酸回路ミトコンドリアマトリックスアセチルCoANADH、FADH2、CO2酸化して還元型補酵素を作る
電子伝達系ミトコンドリア内膜NADH、FADH2、O2ATP、H2O酸化的リン酸化によるATP合成
キーワード
尿素回路 オルニチン回路 アンモニア 肝性脳症 クエン酸回路
この問題の解説の修正を依頼する

解説に誤り・改善点があればお知らせください。件名と本文は自動入力済みです（編集できます）。お名前・メールアドレスは任意です。送信内容は玄康株式会社（黒澤一弘）に届きます。