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【ダイエットは化学です③】だから糖質は太る!!

■著者紹介■
今村まさふみ 『30代からのリバウンンドしない体づくり』をコンセプトに渋谷・代官山でパーソナルトレーニングを行っている。科学的根拠に基づいたプログラムを作成し、多くのお客様から支持を得ている。
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渋谷、代官山で活動しているLife Style Proposer パーソナルトレーナーの今村です。

 

『生化学から見たダイエット』シリーズの第3回。

 

前回はATP(アデノシン三リン酸)についてお話しました。

 

今回はそのATPの材料となる糖質についてお話していきます。

┏1.糖質の代謝経路
┣2.糖質が太る理由
┗3.お知らせ

 

糖質の代謝経路

 

消化・吸収されたブドウ糖は筋肉や肝臓に貯蔵され、必要に応じて細胞内に取り込まれATPに合成されます。

 

これを解糖系と呼びます。

 

解糖系はもっとも原始的なエネルギー生産経路と言われており、ATPの生産効率はあまりいいとは言えません。

 

この経路では酸素を必要とせず、嫌気性の生物にとって大切なエネルギー生産経路だったそうです。

 

筋トレでは脂肪が使われないことは有名な話ですが、筋トレを頑張っているときはこの経路でATPを生産しています。

 

1分子のブドウ糖(炭素数6)が10回の化学反応を経て、2分子のピルピン酸(炭素数3)もしくは乳酸(炭素数3)に分解されます。

 

この過程で個のATPが作られます。

 

さらに、ピルピン酸がミトコンドリア内取り込まれると、クエン酸回路という化学反応の渦に巻き込まれます。

 

まずピルピン酸がアセチル CoA に変化します。そのアセチル CoA からスタートして回路が 1 回転する間に ATP が 1 分子NADH が 4 分子、FADH2が 1 分子作られます

ピルピン酸がアセチル CoA に変化した後、いろいろな物質に変化していっても最後に再び クエン酸に戻るためクエン酸回路と呼ばれています。

 

NADH と FADH2は補酵素と呼ばれる物質です。

この物質が電子伝達系でさらに ATP を作っていきます。

 

電子伝達系はミトコンドリア内膜にあるタンパク質の複合体です。

NADH と FADH2はクエン酸回路において NAD+、FAD+という物質に水素原子(H)が受け渡されて 作られていきます。

水素原子はプロトン(H+)と電子(e−)でできています。

NAD+と FAD+にプロトンと電子を一時的に預けている状態と言えます。

電子はそのまま電子伝達系に入り込み、次々と伝達されていきます。

e−が受け渡されていく間に電子伝達系のタンパク質が変化していきます。

その結果 H+がミトコンドリアの内膜と外膜の間(膜間)に溜まっていきます。

 

濃度勾配が働き再びゲートを通過しマトリクスへ流れます。

 

このゲートはATP合成酵素と呼ばれ、通過する時にATPが1分子合成され、H+とe-は酸素と結合してH2O(水)となります。

電子伝達系ではこのような反応を経て 34 個の ATP が作られます。

 

解糖系に比べ酸素を使った方が効率よくATPを合成できるのはこのようなシステムが働いているからです。

 

 

糖質が太る理由

上記、クエン酸回路がスムーズに回って入ればそんなに問題はありませんが、糖質をたくさん摂取すると、どうしても供給量が多くなってしまい、簡単いうとクエン酸回路内で渋滞が発生してしまいます。

 

交通量を整理するために以下のようなシステムを駆使して脂肪に変換してしまいます。

1.糖質がエネルギー源になるために解糖系によってピルピン酸に分解される。

2.ピルピン酸がミトコンドリア内に入りアセチルCoAという物質になる。

3.アセチルCoAはオキサロ酢酸と結合しクエン酸になる。

4.クエン酸がcisーアコニット酸に変化 となるのですが、脂質を余計に摂取しすぎるとクエン酸はTCA回路に入らず、ミトコンド リアから細胞質へ出てしまいます。

そこで再びアセチルCoAに分解されマロニルCoAという物質になります。

これができてし まうと一気に脂肪酸へと合成されて行ってしまいます。

 

以下その過程です。

アセチルCoA→マロニルCoA→マロニルACP→アセトアセチルACP→D-3-ヒドロキシプチ ルACP→trans-2-プテノイルACP→プチリルACP→パルミトイルACP→パルミチン酸(脂 肪酸)

 

これを回避するためには、普段から糖質の量を調節してまずは渋滞を発生させないことが大切です。

 

次に、普段から少し運動を取り入れ糖質を消費しやすいようにします。

 

これが所謂、消費カロリーと摂取カロリーの調節になります。

 

上記過程をみても、ブドウ糖以外は使われていないため、糖質制限ダイエットなどで糖質をカットしてしますと、筋肉を分解してブドウ糖を作り、クエン酸回路や電子伝達系でATPを作ろうとします。

 

結果、代謝が落ち、太ります。

 

糖質が太る=悪と言うよりは、この一連の化学反応が上手くいかないと太ってしまいます。

 

皆様のTCA回路はスムーズに回っていますでしょうか?

 

続く

 

 

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