サル:ATPまたはアデノシン三リン酸は、しばしばエネルギーの通貨、あるいは生物系におけるエネルギーの貯蔵庫、アデノシンと呼ばれます。 このビデオで私がしたいことは、それがなぜなのかをよりよく理解することです。 アデノシン三リン酸。 最初はアデノシン三リン酸というかなり複雑な用語のように思えますし その分子構造を見てもかなり入り組んでいるように見えますが 構成要素に分解すると少し理解できるようになり なぜ、どのように生体系のエネルギー貯蔵となるのか理解できるようになるでしょう。 最初の部分はこの分子を分解して アデノシンという部分と 三リン酸塩、つまり3つのリン酸基という部分に分けることです。 アデノシンは分子のこの部分です。同じ色でやってみましょう。 この部分がアデノシンです。アデニンがリボースと結合しているのがアデノシンの部分です。 そして、3つのホスホリル基があり、これが切れるとリン酸に変化します。 三リン酸は、1つのホスホリル基、2つのホスホリル基、2つのホスホリル基、そして3つのホスホリル基を持つことになります。 この分子を概念化する1つの方法として、この分子が生物系でどのようにエネルギーを貯蔵しているかを少し理解しやすくするために、このアデノシン基全体を表現することができます。 そして、3つのリン酸基と結合しているところを見せましょう。 それをパンで囲みます。 このようにすることもできますし、単にまっすぐな水平線を描くのではなく、よりエネルギーの高い結合で描かれることもあります。 この結合が大きなエネルギーを持っていることを示すために そのようなものを見ることができます。 でも、このビデオのために、この方法でやってみます。 これらは高エネルギー結合です。 これが高エネルギー結合であるというのはどういうことでしょうか。 この結合の中の電子は高いエネルギー状態にあり、もしこの結合が壊れることがあれば、これらの電子はより快適な状態、より低いエネルギー状態に移行しようとする、ということです。 高エネルギー状態からより低い快適なエネルギー状態に移行すると、エネルギーを放出することになります。 例えば、飛行機の中で飛び出そうとしたとき、私は高いエネルギー状態にあり、高い位置エネルギーを持っています。 私はポテンシャル・エネルギーが高い状態です。ただ、ちょっとしたことをするだけで、私は落ちます。 空気との摩擦もありますし、最終的には地面にぶつかることでエネルギーが放出されます。 バネを圧縮したり、タービンを動かしたり、何ができるかは誰にもわからない。 でも、ソファに座っているときは、エネルギーが少なく、快適な状態です。 どうすれば低エネルギー状態に移行できるかは明らかではありません。 眠ってしまうとか、そんな感じでしょうか。 このようなメタファーは、ある時点で破綻してしまいます。 これは、ここで起こっていることを考える1つの方法です。 この結合の中にある電子は、適切な環境を与えれば、その結合から抜け出して、より低いエネルギー状態になり、エネルギーを解放することができます。 これを考える一つの方法は、ATP、アデノシン三リン酸から始めることです。 そして1つの可能性として、水の存在下にそれを置くと、加水分解が起こり、最終的にはこれらのものの1つが、本質的に、これらのリン酸基の1つが飛び出してリン酸分子に変わることになるのです。 アデノシンになります。3つのホスホリル基がなくなり、2つのホスホリル基だけになるので、アデノシン二リン酸(ADPとしてよく知られています)になります。 書き出してみましょう。 これがATPです、これがここにあるATPです。 そしてこの右側がADPです。2つのリン酸基、アデノシン二リン酸のディです。 そして、この1つは摘出され、摘出されるか、飛び出すかして、水分子の酸素と水素の1つに結合します。 そうすると、もう一つ水素のプロトンを持つことができます。 この本当に重要な部分は、私はまだ描いていませんが、本当に重要な部分は、このすぐ上のこの結合の電子が低いエネルギー状態に入ると、彼らはエネルギーを放出することになります。 つまりプラス、プラスのエネルギーです。 こちら側の反応では、エネルギーが放出され、エネルギーが放出されます。 そして相互作用のこちら側にはエネルギーがあり、エネルギーが蓄積されています。 生化学を学ぶと、ADPとリン酸からATPになるためにエネルギーが使われるのを何度も目にします、そのためエネルギーが蓄積されます。 光合成のようなものでは 光エネルギーを使って本質的に 最終的にこのPが元に戻るところまで行き このPをADPに戻すエネルギーを使って ATPを得ることが分かるでしょう それから、生物系がエネルギーを使う必要があるとき、ATPを使い、本質的に加水分解が行われ、そのエネルギーを放出するのが分かるでしょう。 そのエネルギーは、単に熱を発生させるために使われることもあれば、実際に他の反応を進めたり、タンパク質の確認を変えたりするために使われることもあり、どんな場合であっても構いません。