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理由で解く 生理学
Q0032 生理学の基礎
出典：あマ指 第13回(2005) 問題45
問題
ＡＴＰ生成の材料にならないのはどれか。
選択肢
1
脂肪酸
2
ビタミンＥ
3
ピルビン酸
4
グルコース
解答
正解2（ビタミンＥ）
解説
ＡＴＰは、エネルギー源となる三大栄養素（炭水化物〈糖質〉・脂質・たんぱく質）やその分解産物が分解される過程でつくられる。ビタミンＥは微量で体の働きを調節するビタミンで三大栄養素に含まれず、ＡＴＰをつくる材料とならないため、これが答えとなる。
栄養素の働きは、(1) エネルギー源となる、(2) 体の構成成分となる、(3) 体の調節を行う、の3つに大別される。このうちＡＴＰの材料となるのは(1)を担う三大栄養素とその分解産物で、五大栄養素の残り二つであるビタミンとミネラル（無機質）は(2)(3)を担う調節側にまわる。つまり「エネルギーを生み出す材料（三大栄養素とその分解産物）」と「反応を助け調節する物質（ビタミン・ミネラル）」で線を引けば、ビタミンＥだけが仲間はずれだと見抜ける。ただしビタミンが代謝と無関係なわけではなく、ビタミンＢ群は補酵素（酵素のはたらきを助ける物質）として糖や脂質の代謝反応を進める側にまわる（ビタミンＢ1が不足すると糖の代謝が滞り、脚気を起こす）。本問が問うのは「分解されてＡＴＰとなる材料か」であって「代謝に関与するか」ではない、という線引きが得点につながる。
✗ 1. 正しい
脂肪酸
脂肪酸は、栄養素としての脂質（中性脂肪）が分解されてできる物質で、β酸化を受けてミトコンドリアでの最終的なＡＴＰ産生の経路に入る。脂質は飢餓時や持久的な運動時に主要なエネルギー源となる。ＡＴＰをつくる材料となるので、これは答えとならない。✓ 2. 誤り
ビタミンＥ
ビタミンＥは、水に溶けない脂溶性ビタミン（Ａ・Ｄ・Ｅ・Ｋ）の一つで、体内でほとんど合成できず微量で生体機能を調節する有機化合物である。欠乏では未熟児の溶血性貧血が知られるが、これはエネルギー産生とは別の話である。ビタミンは三大栄養素に含まれずエネルギー源とならないため、ＡＴＰをつくる材料とはならず、これが答えとなる。✗ 3. 正しい
ピルビン酸
ピルビン酸は、グルコースが解糖によって分解されてできる物質で、酸素が十分にあればミトコンドリアに入ってさらに分解され、ＡＴＰ産生に使われる。エネルギー産生経路の途中にある物質そのものなので、ＡＴＰをつくる材料の一つである。✗ 4. 正しい
グルコース
グルコースは糖質の代表で、解糖でピルビン酸まで分解され、酸素が十分にあるときはミトコンドリアに入ってさらに分解され、多くのＡＴＰを生み出す。脳はふだんグルコースをおもなエネルギー源とし、赤血球はミトコンドリアを持たないため解糖だけでＡＴＰを得ている（このとき生じるピルビン酸は乳酸となり、得られるＡＴＰは少ない）。もっとも基本的なエネルギー源で、ＡＴＰをつくる材料となる。ポイント
- 栄養素の働きは (1) エネルギー源となる (2) 体の構成成分となる (3) 体の調節を行う の3つ。ＡＴＰの材料となるのは (1) を担う三大栄養素（炭水化物〈糖質〉・脂質・たんぱく質）とその分解産物である。
- 五大栄養素＝三大栄養素＋ビタミン・ミネラル（無機質）。ビタミンとミネラルは三大栄養素に含まれず、エネルギー源とはならない。
- グルコース → 解糖 → ピルビン酸 → ミトコンドリアでの分解、という流れ。脂肪酸はβ酸化を受けて同じ最終段階の経路に合流する。この流れの上にある物質はＡＴＰの材料となる。
- 赤血球はミトコンドリアを持たず、解糖だけでＡＴＰを得る（ピルビン酸は乳酸となる）。脳はふだんグルコースをおもなエネルギー源とする。
- ビタミンＢ群は補酵素として代謝反応を進める側にまわる（Ｂ1欠乏＝脚気）。「ＡＴＰの材料となるか」と「代謝に関与するか」は別の問いである。
- 重要用語: ＡＴＰ, 三大栄養素, 五大栄養素, 解糖, 補酵素 を正確に理解しておくこと。
比較表
| 栄養素 | 三大栄養素か | 主な働き | ＡＴＰの材料となるか | この問での代表例 |
|---|---|---|---|---|
| 炭水化物（糖質） | ○ | 主要なエネルギー源 | なる（解糖からミトコンドリアでの分解へ） | グルコース・ピルビン酸 |
| 脂質 | ○ | エネルギー源・細胞膜や生理活性物質の材料 | なる（β酸化で同じ経路に合流） | 脂肪酸（中性脂肪の分解産物） |
| たんぱく質 | ○ | 体構成成分（筋・酵素・抗体など）・エネルギー源 | なる | アミノ酸 |
| ビタミン | × | 体の機能を調節する微量の有機化合物（Ｂ群は補酵素として代謝を助ける） | ならない | ビタミンＥ（脂溶性） |
| ミネラル（無機質） | × | 骨・歯の構成、体液の浸透圧や酸塩基平衡の調節 | ならない | カルシウム・鉄・ナトリウムなど |
解説画像
あマ指 第13回(2005) 問題45｜ＡＴＰ生成の材料にならないのはどれか。
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