呼吸の仕組みについて

質問

呼吸についてかなり前に習ったのですが、どうしても理解できないところがありまして質問させていただきます。

電子伝達系は酸素がないととまってしまいます。（当然ですが）
しかし、（酸素を使わない）クエン酸回路も酸素がないと反応停止してしまうそうです。
反応式→２ピルビン酸+６水→６二酸化炭素+２０[Ｈ]+２ＡＴＰ

なぜですか？

（一応資料集の図から判断して、酸素がないと還元型補酵素（ＮＡＤ・[Ｈ]）が取り出せないから？
なんて思っていますが、多分間違っていますから、無視してください。）

回答No.2

akashe · ベストアンサー

専門家ではないのですが、

クエン酸回路(TCAサイクル)で産生されたNAD[H]を電子伝達系でNADに戻すことができず、次回からの反応ができなくなってしまうから。

でどうでしょうか。ミトコンドリアのマトリクスでクエン酸回路は行われますが、そこには無限のNADがあるわけではありません。NADをトラックと考えたときにNAD[H]はトラックに荷物が乗った状態と説明できます。すると、次の反応でHを運ぶトラックが必要になったときにすでに荷物が乗っていては利用することができません。つまり、電子伝達系で酸素を使ってNADに戻すことが大切といえます。

前の方おっしゃってますように酸素がない場合は、クエン酸回路が止まるというのではなくて解糖で細胞質に産生されたピルビン酸がミトコンドリアに入らないことが重要なのではないかと思います。
クエン酸回路は異化だけでなく同化も行うので(高校ではおそらく習わない)止まってしまうわけではないかと。参考書などではそう書いてあるかもしれませんがうまい言い方ではないように思います。

運動中の骨格筋では無酸素状態になることが多くこの場合は「細胞質中で」速やかにピルビン酸は乳酸にされますがこの時もNAD[H]をNADに戻しています。これは細胞質のNADがNAD[H]のままでいると次の解糖が行えず運動が行えなくなってしまうからです。このようにNADの再産生が生体では大切になっています。

お礼

回答ありがとうございました。

大変わかりやすかったです。

回答No.1

noname#146604

TCAサイクルが停止するのではなく、解糖系から移行しないだけでは？

お礼

回答ありがとうございます。

参考になりました。