「基質レベルのリン酸化」の版間の差分

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[[ファイル:Substrate-level phosphorylation generating ATP.svg|thumb|基質的リン酸化でATPが生成する反応の模式図]]
'''基質レベルのリン酸化'''(きしつレベルのリンさんか、substrate-level phosphorylation)または'''基質的リン酸化'''とは、高エネルギー化合物から[[アデノシン二リン酸]](ADP)または[[グアノシン二リン酸]](GDP)へ[[リン酸基]]を転移させて[[アデノシン三リン酸]](ATP)または[[グアノシン三リン酸]](GTP)を作る酵素反応を指す。化学エネルギー({{仮リンク|官能基移動エネルギー|de|Gruppenübertragungspotential}})がATPまたはGTPに蓄積される。この反応は細胞内では平衡に近く、調整を受けることはない。[[酸化的リン酸化]]とは異なる反応である。
 
==反応==
基質的リン酸化では、リン酸化された中間基質からリン酸基(無機[[リン酸塩]])がADPやGDPに転移される。<!--ATPのエネルギーは中間基質より低いので、反応は一方向に進行する。-->
 
反応の上流は[[酸化]]反応であることが多い。[[アルデヒド]]が[[カルボン酸]]に酸化される時のエネルギーは、カルボン酸のリン酸エステル化で使用される。生成されたリン酸[[無水物]]は高いエネルギーを持つ。[[ピルビン酸]]等の[[ケトン|ケトン基]]を持つ分子は{{仮リンク|酸化的脱炭酸|de|Oxidative Decarboxylierung}}される。酸化エネルギーは[[補酵素A]]のチオエステル基に渡される。リン酸基を受け渡された化合物は、ADPやGDPのリン酸化に充分なエネルギーを持つ。
 
==意義==
基質的リン酸化は、外部の電子伝達系が{{仮リンク|呼吸鎖|de|Atmungskette}}で利用可能か否かに拘らず速やかにATPを産生出来できる。ヒトでは、ミトコンドリアのい[[赤血球]]や[[細胞呼吸|好気呼吸]]で[[解糖系]]が産み出すエネルギーを独占出来できない状況で起こっている。{{仮リンク|筋肉系|en|Muscular system}}では酸素供給が不足していても基質的リン酸化のみでエネルギーを供給出来できる。にも拘らず、一般には好気的呼吸や嫌気的呼吸ではより多くのATPを産出出来できる。
 
基質的リン酸化反応がなければ、酸化等の反応で放出されたエネルギーは単に熱となって失われてしまう<ref>{{de icon}}Georg Fuchs (Hrsg.), Hans. G. Schlegel (Autor): ''Allgemeine Mikrobiologie''. Thieme Verlag Stuttgart, 8. Auflage 2007, ISBN 3-13-444608-1, S. 200.</ref>。
:一部の生物(植物等)では、ここでATPが産生される<ref>{{de icon}}Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer: ''Biochemie''. 6 Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007; ISBN 978-3-8274-1800-5; S. 543.</ref>。
 
* [[発酵]]過程にも存在することが知られている。
:{{仮リンク|プロピオン酸発酵|de|Propionsäuregärung}}およびヘテロ型[[乳酸発酵]]:
:アセチルリン酸 + ADP → 酢酸 + ATP
::(関与する酵素:酢酸キナーゼ)
::(関与する酵素:酪酸キナーゼ)
 
==参考資料出典==
{{Reflist}}
 
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