代謝(たいしゃ)とATP

生物(せいぶつ)の体内(たいない)では、物質(ぶっしつ)を合成(ごうせい)したり分解(ぶんかい)したりする化学(かがく)反応(はんのう)が絶(た)えず起(お)こっている。こうした体内(たいない)での物質(ぶっしつ)の変化(へんか)をまとめて代謝(たいしゃ)という。

代謝(たいしゃ)のうち、簡単(かんたん)な物質(ぶっしつ)から複雑(ふくざつ)な物質(ぶっしつ)を作(つく)る向(む)きを同化(どうか)という。光合成(こうごうせい)で水(みず)と二酸化炭素(にさんかたんそ)（新しいタブで開きます）からデンプンなどの有機物(ゆうきぶつ)（新しいタブで開きます）を作(つく)る反応(はんのう)は、同化(どうか)の代表(だいひょう)例(れい)だ。

代謝(たいしゃ)のうち、複雑(ふくざつ)な物質(ぶっしつ)を簡単(かんたん)な物質(ぶっしつ)に分解(ぶんかい)する向(む)きを異化(いか)という。呼吸(こきゅう)で有機物(ゆうきぶつ)を分解(ぶんかい)し、二酸化炭素(にさんかたんそ)と水(みず)にする反応(はんのう)は、異化(いか)の代表(だいひょう)例(れい)である。

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ATP（アデノシン三(さん)リン酸(さん)）は、アデニンという塩基(えんき)とリボースという糖(とう)が結合(けつごう)したアデノシンという物質(ぶっしつ)に、リン酸(さん)が3つ結合(けつごう)した構造(こうぞう)をもつ。このリン酸(さん)どうしの結合(けつごう)を高(こう)エネルギーリン酸(さん)結合(けつごう)とよび、そこに多(おお)くのエネルギーが蓄(たくわ)えられている。

ATPのいちばん外側(そとがわ)のリン酸(さん)が外(はず)れてADP（アデノシン二(に)リン酸(さん)）になるとき、結合(けつごう)に蓄(たくわ)えられていたエネルギーが放出(ほうしゅつ)される。このエネルギーを、体(からだ)を動(うご)かすことや体温(たいおん)を保(たも)つことなど、さまざまな生命(せいめい)活動(かつどう)で使(つか)う。

反対(はんたい)に、光合成(こうごうせい)や呼吸(こきゅう)などの代謝(たいしゃ)で得(え)たエネルギーを使(つか)って、ADPにリン酸(さん)を1つ結合(けつごう)させると、再(ふたた)びATPに戻(もど)る。ATPとADPの間(あいだ)を行(い)き来(き)しながらエネルギーを受(う)け渡(わた)す仕組(しく)みだ。

生物(せいぶつ)は、光合成(こうごうせい)や呼吸(こきゅう)などの代謝(たいしゃ)で得(え)たエネルギーを、そのままの形(かたち)では多(おお)くの反応(はんのう)に使(つか)えない。そこで、エネルギーを一度(いちど)ATPという扱(あつか)いやすい形(かたち)に変(か)えてから、必要(ひつよう)な場所(ばしょ)へ運(はこ)ぶ。

ATPは、リン酸(さん)が外(はず)れるときに一定(いってい)量(りょう)のエネルギーを放出(ほうしゅつ)し、リン酸(さん)が結合(けつごう)するときに一定(いってい)量(りょう)のエネルギーを蓄(たくわ)える。この行(い)き来(き)のしやすさが、ATPを生物(せいぶつ)共通(きょうつう)のエネルギーのやりとりに使(つか)う物質(ぶっしつ)にしている。

呼吸(こきゅう)で得(え)たエネルギーも、光合成(こうごうせい)で得(え)たエネルギーも、一度(いちど)ATPに置(お)き換(か)わることで、筋肉(きんにく)を動(うご)かす・物質(ぶっしつ)を合成(ごうせい)するなど、目的(もくてき)の違(ちが)う反応(はんのう)にも同(おな)じしくみで届(とど)けられる。

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