代謝とATP
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「生物」の内容 (2) ア (ｲ)「代謝」。
㋐「呼吸」と㋑「光合成」の両方が、内容の取扱いで「ATP 合成の仕組みを扱うこと」を求めており、
この 1 枚はその共通の土台にあたる。
0. どういう論点か
生物の中で起きる化学反応をまとめて 代謝 といい、
そのエネルギーのやりとりを仲立ちしているのが ATP です。
| 同化 | 異化 | |
|---|---|---|
| 向き | 単純な物質 → 複雑な物質 | 複雑な物質 → 単純な物質 |
| エネルギー | 吸収する（ATP を使う） | 放出する（ATP を作る） |
| 例 | 光合成・窒素同化 | 呼吸・発酵 |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- ATP はエネルギーを「運ぶ」もので、「貯める」主役ではない（貯蔵は脂肪やデンプン）
- エネルギーが出るのは高エネルギーリン酸結合が切れるとき（ATP → ADP + リン酸）
- 呼吸も光合成も、最後は同じ ATP を作っている
1. 代謝の 2 つの向き
根拠: 学習指導要領 生物-(2)-ア-(イ)-㋐、生物-(2)-ア-(イ)-㋑
生体内で起こる化学反応全体をまとめて何という？
代謝
同化と異化に分けられる。
同化と異化のうち、エネルギーを吸収するのはどちら？
同化
単純な物質から複雑な物質を作るため、エネルギーが要る。
呼吸と光合成は、それぞれ同化・異化のどちら？
呼吸は異化、光合成は同化
呼吸は有機物を分解し、光合成は有機物を合成する。
代謝で、エネルギーの受け渡しとともに起きているもう 1 つのやりとりは？
電子（水素）の受け渡し＝酸化還元反応
電子を失うことが酸化、受け取ることが還元。
NAD⁺ や NADP⁺ は代謝で何をしている？
電子（水素）を受け取って運ぶ
還元されて NADH・NADPH となり、別の反応へ電子を渡す。
2. ATP
根拠: 学習指導要領 生物-(2)-ア-(イ)-㋐、生物-(2)-ア-(イ)-㋑
ATP の正式な名前は？
アデノシン三リン酸
アデニン + リボース（= アデノシン）に、リン酸が 3 つ結合している。
ATP のどこにエネルギーが蓄えられている？
リン酸どうしの結合（高エネルギーリン酸結合）
この結合が切れるときにエネルギーが取り出される。
ATP が分解されると、何と何になる？
ADP（アデノシン二リン酸）とリン酸
このときエネルギーが放出される。
ADP とリン酸から ATP を作ることを何という？
ATP 合成（リン酸化）
呼吸でも光合成でも、最終的にこの反応が目的になる。
ATP は細胞内に大量に蓄えられている？
蓄えられていない。使うそばから作られている
エネルギーの貯蔵は脂肪やグリコーゲンが担い、ATP は受け渡しを担う。
ATP が「エネルギーの通貨」と呼ばれるのはなぜ？
どんな生物でも、どんな反応でも共通に使える形だから
筋収縮・能動輸送・物質合成のいずれもが ATP を使う。
ATP と DNA のヌクレオチドは、どこが似ていてどこが違う？
どちらも塩基・糖・リン酸からなるが、ATP はリン酸が 3 つで糖がリボース
DNA のヌクレオチドはリン酸 1 つ、糖はデオキシリボース。
ATP を使う細胞の働きを 3 つ挙げると？
筋収縮・能動輸送・物質の合成
ほかに発光や発電なども ATP を使う。