| 呼吸とは?
呼吸とは生物が酸素を消費し炭酸ガスを生成すること。
酸素を使用し、有機物質を完全に二酸化炭素と水にまで酸化する働きを言う。
ヒトは毎分300mlの酸素を消費し、250mlの二酸化炭素を排出している。
(体にある60兆個の細胞それぞれにある数百〜数千個のミトコンドリアが呼吸をしている)
| 肺の呼吸機能は、呼気と吸気による、いわゆる空気の入れ換え、もうひとつが肺にある肺胞膜という膜を通し、 空気中に含まれる酸素を体内に取り込む動作がある。呼気のときに吸い込まれた空気は肺胞膜を通し、血液と接触し、 酸素が血液に取り込まれ、血液中の炭酸ガスが取り出される。 肺胞膜の総面積が約90平方メートルというから畳にするとおよそ60畳もの広さだと言う。 |

肺呼吸の主役、赤血球とヘモグロビン
水生動物を飼育する際にはポンプなどで空気を送り込んで溶存酸素濃度を高める努力をしないと、酸欠状態に陥る。酸素が水に溶けにくいためである。水に難溶性の酸素を循環系を通してカラダの隅々まで届けるためにはヘモグロビンという分子が必要なのだ。体の酸素要求量に合わせて酸素の供給を調節できる。二酸化炭素の濃度が高い組織では酸素を離しやすく、低い肺では酸素を結合しやすく、酸素の着脱をスムースにする仕組みも備わっている。赤血球はヘモグロビンの運搬だけに特化した細胞である。酸素を運ぶタンクローリーといえる。1ccの血液には1cm3の空気の中の酸素と同じ量の酸素を含むことが出来る。
赤血球は骨髄で作られ、その寿命は120日ぐらい。赤血球は変形して細い毛細血管を通過することができるが、古くなり変形能力を失ったものは肝臓や脾臓で破壊される。
エネルギープラントミトコンドリア Mitochondria
体内エネルギープラントとも呼ばれている細胞内のミトコンドリアは生命活動に必要なエネルギーを送り続けている細胞内小器官である。細胞内に多数存在し(数百個〜数千個)、独自のDNAを持ち、自己増殖している。
例えば、筋肉を動かすにはエネルギーが必要となる。このエネルギーをミトコンドリアは炭水化物を酸素で燃やし、ATPというエネルギー源を供給している。人間が体温を一定に保っていられるのもミトコンドリアが酸素を用いて活動しエネルギーを生産しているからなのだ。ミトコンドリアDNAは特別で母親の卵子からだけ子供に伝わる。父親のDNAが混じらないので、人類の祖先をたどる鍵になる遺伝子なのだ。卵子内のミトコンドリアは10万個も存在する。
ヒトのエネルギーATP AdenosineTriPhosphate
(1)ATPとは? (アデノシン三燐酸)
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ATP分子構造 |
生命活動のために必要なエネルギーはATPという分子だけによって供給されている。人は一日に自分の体重と同量ほどのATPを合成し消費している。人の体内には生命活動の約3分間分のATPしか蓄えられていない。必要時に必要量を合成しているから、多量の酸素とグルコースが常時必要とされる。ATPは細胞の生成、筋肉の運動や、酵素の合成等のために使われるエネルギーなのである。
(2)ATPを合成する酵素(エンザイム)
ATP合成酵素は水力発電機のような構造だという。ミトコンドリア内に存在する回転するプロトンポンプ。ヒトが食べた栄養から取り出した水素イオン(プロトンH+)が合成酵素を回転させ、ATPを発生させている。
プロトンが3分子通過するごとに、1分子のATPの合成が行われると言う。大量の水素イオンが消費されるのだ。 水素イオンは酸素と化合し水となるが、酸素が不足すると回転が遅くなり、エネルギーの発生が減少、あるいは停止してしまう
(3)ATPの消費
脳と腎臓を合わせると、全身のエネルギー(ATP)の30%を消費している。2週間で、脳の細胞の大部分と全身のタンパク質の半分は新しく造られたものと入れ変わると言う。ヒトは体の機能を維持するために、常に多量のATPを消費している。
(4)ATPと『旨み』
筋肉運動はATPによるタンパク質の滑りでおこる。
ATPがなくなると筋肉が滑らなくなり、死後硬直がおきるのだ。
新鮮な魚肉の薄切りを冷水で洗うと歯ごたえがよい。魚肉からATPが流出して硬直するからだ。
運動量の多い魚の肉はATPを多く含む。鰹はその代表だ。鰹節は出汁として代表的なもので、多量のイノシン酸ナトリウム(旨味成分)を含んでいるのだ。
ATPが分解すると、イノシン酸ナトリウムに変化するためだ。トビウオも「トビ節」が料理のダシをとるのに使われている。タンパク質分解酵素の働きで死後硬直が解ける頃が、最もイノシン酸ナトリウムの量が多くなる。肉が柔らかで旨い、、、いわゆる、食べ頃というわけである。
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