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代謝とは? エネルギー代謝の同化と異化作用


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基礎代謝について書いてきましたが、代謝といっても沢山あります。

代謝とはなんぞや???

生命の維持のために有機体が行う、外界から取り入れた無機物や有機化合物を素材として行う一連の合成や化学反応のことであり、新陳代謝の略称である。


代謝は大きく異化 と同化に区分され、異化は高分子など有機物質を分解し低分子化することによってエネルギーを得る過程であり、同化はこの逆で、エネルギーを使って有機物質を合成する過程。

【代謝の目的】

・エネルギーを獲得す
・摂取した栄養素を、生体を構成するための前駆体へ転換する
・前駆体から生体の成分を合成する
・細胞が使う生理活性物質を合成または分解する

代謝 - Wikipediaより一部引用)

 

で、今日はエネルギーの代謝のうんぬんです。・・・が、この手のは大嫌いで苦手です。。

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A.エネルギー代謝の同化作用と異化作用

生体は食物から栄養素を摂取して分解し、自らの身体の構成成分に再合成して体内に蓄えるとともに、分解の化学反応に置いて産生されるエネルギーを消費し、生活を営んでいる。栄養素の分解エネルギーは下記の表にしめします。


同化作用anabolism・・・摂取した食物の栄養素から、高エネルギーリン酸化合物、糖質、脂質、蛋白質を合成して生体内に蓄える。

異化作用catabolism・・・蓄えた糖質、脂質、蛋白質を分解してエネルギーを産生する。


【栄養素の分解エネルギー】

 

生体内

試験管内

糖質1gにつき

脂質

蛋白質

4.0kcal

9.0

4.0

4.1kcal

9.45

5.65



B.食物の生理的発熱量


エネルギー、マラソン、

栄養素が生体内で産生するエネルギーは、もともとその栄養素が持つエネルギーより少ない。

その理由は、①消化管で吸収されない量がある、②不完全燃焼に終わる量がある、ためである。

両者を比べると
 糖 質:98%まで吸収されるのでほぼ等しい。
 脂 質:95%が吸収される。
 蛋白質:92%が吸収される。窒素まで完全分解されず、尿素やクレアチニンなどの代謝産物までの不完全燃焼で終わって排泄されてしまう量がある。



 

C.代謝量の測定

(1)カロリー calorie
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15℃の水1gを16℃に温度上昇するのに必要なエネルギーが1カロリー(1cal)であり、1,000calが1キロカロリー(1kcal)である。


(2)ダグラス嚢 Douglas bag
 マスクを使って呼気を嚢(ふくろ)に集める。嚢内のO2とCO2の量を測定し、消費されたO2と産生されたCO2量とからエネルギー消費量を算出する。食品によって異なるが、平均して、1l㍑のO2が消費されるとき約5kcalのエネルギーが消費されたとみなすことができる。



D.呼吸商

代謝の結果、消費されたO2量に対する産生されたCO2量との比を呼吸商respiratory qoutient;RQ という。

(1)グルコース
clip_image002 
グルコースは完全燃焼し、CO2は呼出される。


(2)脂肪酸の1つであるステアリン酸を例とすると、
clip_image002[18]


(3)蛋白質はその種類によって化学反応が複雑であるが、実験的に得られている。
     RQ=0.80


蛋白質の消費量は尿中の窒素(N)を測定して求める。体蛋白質は約16%のNを含むので、
尿中のNが12gであったとすると、
     12÷0.16=75g                       の蛋白質が分解されたことになる。



 

E.基礎代謝率 basal metabolic rate;BMR

運動や仕事をしていない安静の状態でも、心臓の拍動、呼吸筋の収縮、体温維持、体成分の合成や分解などにエネルギーを消費している。このように、生命維持に必要最小のエネルギー量(単位時間当たり)を基礎代謝率という。



(1)測定:食後12~16時間、温度20~25℃で湿度40~60%の快適な環境、横臥して精神の緊張をとるが眠ってはいない。


(2)一般的には、青年男子 1,400kcal/日、青年女子 1,200kcal/日である。

(3)男子は15歳、女子は13歳で最高になり、その後は年齢と共に少なくなる。

(4)同姓、同年齢では、身長や体重よりも体表面積に比例する。体表面積は次の式から計算で求められる。
   

F.その他の代謝量


(1)活動代謝率 Ea

Ea=活動中の全エネルギー消費(kcal)/体重(kg)/活動時間(分)。
Eaの値はだいたい、歩行やハイキング0.07、テニスやバレーボール0.12、ゲートボール0.05、ジョギング0.19、マラソン0.3である。


(2)特異動的作用 specific dynamic action;SDA

食物を摂取した後、これを消化し吸収するのに消費されるエネルギーをいう。摂取エネルギーの約10%である。


(3)乳児のエネルギー所要量

1日当たり、2ヶ月まで120kcal/㎏、2~6ヶ月110kcal/㎏、6ヶ月以降100kcal/㎏である。


(4)妊婦のエネルギー付加量

妊娠前半期で1,950kcal/日、後半期で2,150kcal/日。


こんな感じです。

それでは、明日も健康で笑顔で行けますよーに!

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