タイムを伸ばすために日々トレーニングを行っているランナー向けの記事です。
・速く走るための知識を勉強したい
・日々のトレーニングを見直したい
・本番で良い結果を出したい
このような意見にお答えします。
速く走るために「タンパク質」もうまく使うことが大切です。
「タンパク質」のエネルギー代謝経路を理解すれば、より効果的に「タンパク質」を使うことができます。
おそらく、高校生の生物、大学生の生化学などでエネルギー代謝を習った記憶があるかもしれません。
テストのために、ひたすら丸暗記したという方も少なくないかと思います。
自分自身も医学生の時には、エネルギー代謝の図や式を、赤シートを使ってひたすら丸暗記していた記憶があります…。
覚える物質の名前が多すぎて、嫌な記憶があります。
しかし、PFCのエネルギーをいかに生み出すかを考える上で、エネルギー代謝を理解することは、非常に重要なのだと、今になって改めて実感しております。
エネルギー代謝経路を理解することによって、タンパク質などのエネルギー源の使い方が見えてきます。
この記事を読むことによって、「タンパク質のエネルギー代謝」について知ることができ、速く走ることにつながります。
では、「タンパク質のエネルギー代謝」について一緒にみていきましょう。
タンパク質のエネルギー代謝
エネルギー代謝の全体像
タンパク質は、多数のアミノ酸が結合して出来ています。
アミノ酸のうち、ブドウ糖に変換できるアミノ酸を「糖原性アミノ酸」(上図の緑色)
脂肪酸やケトン体に変換できるアミノ酸を「ケト原性アミノ酸」(上図の黄色)と言います。
なお、はじめに「アミノ酸」から「アミノ基」が外れて、「炭素骨格部分」が出来て、エネルギー代謝の経路と合流することになります。
それぞれ具体的にみていきましょう。
アミノ基転移反応
体内に存在している「アミノ酸」は、アミノ基転移反応によって、エネルギー源として利用できる「炭素骨格部分」と「アンモニア」に分解します。
「炭素骨格部分」は、エネルギー代謝経路に進み、エネルギーを生み出します。
※アミノ酸の種類によって進む代謝経路は異なります
一方「アンモニア」は、肝臓内の「オルニチン回路(尿素回路)」において、無害な「尿素」に変換されます。
腎臓において尿を作り出しますが、尿素は尿中から排泄されます。
糖新生
糖原性アミノ酸は、「ブドウ糖」を生み出すことができるアミノ酸です。
基本的には不可逆の一方通行の反応であるため、「ピルビン酸」→「ブドウ糖」と直接的に変換することはできません。
そのため、「ピルビン酸」→「アセチルCoA」、そして「TCA回路」を経由し、「オキサロ酢酸」→「ホスホエノールピルビン酸」を経て、ブドウ糖が作られます。(糖新生)
ケトン体の産生
ケト原性アミノ酸は、「アセチルCoA」から、「脂肪酸」や「ケトン体」が産生します。
ケト原性アミノ酸では、多くの「アセチルCoA」が発生し、「オキサロ酢酸」が足りなくなるため、「TCA回路」にスムーズに入ることができません。
そのため、「アセチルCoA」から「脂肪酸」や「ケトン体」が作られることになります。
なお、純粋なケト原性アミノ酸は、「ロイシン」と「リジン」です。
「フェニルアラニン」「チロシン」「イソロイシン」「トリプトファン」は糖原性アミノ酸にもなります。
タンパク質のエネルギー代謝のポイント
・アミノ酸＋酸素→二酸化炭素＋水＋アンモニア+ATP(エネルギー通貨)
・アミノ酸のエネルギー代謝は、アンモニアが発生するため肝臓・腎臓に負担がかかる。
・糖原性アミノ酸は、糖新生でブドウ糖を作ることができる。
・ケト原性アミノ酸は、ケトン体や脂肪酸を作ることができる。
・アミノ酸のエネルギー代謝経路は長いため、エネルギー利用に時間がかかる。
まとめ
今回は「タンパク質のエネルギー代謝」について説明しました。
代謝経路や化学式を見ると勉強した感があるでしょう。
学生の時に必死に頑張っていた記憶がよみがえるかもしれません。
全く勉強したことがない人は、強い拒絶感があるかもしれません。
エネルギーをいかに生み出すかを考えるときには、代謝経路に戻って考えられることが非常に大切です。
この記事によって「タンパク質のエネルギー代謝」についての理解が深まり、一人でも多くの人に役立つことを願っています。
この記事の著者
