60PM064｜第60回 理学療法士国家試験 過去問

正答

4．グルコースはピルビン酸から乳酸に変換される。

この問題のポイント

設問の「嫌気性解糖」は、細胞質でグルコースをピルビン酸まで分解する解糖系と、それに続く乳酸生成を含む文脈です。ピルビン酸は乳酸脱水素酵素〈LDH〉によって乳酸へ還元され、その際にNADHがNAD+へ酸化されるため、解糖系を継続できます。

解説

解糖系では、細胞質でグルコース1分子からピルビン酸2分子が生じます。ATPは途中で2分子消費され、その後4分子生成されるので、正味の獲得量は2分子です。酸化的リン酸化によるATP供給が需要に追いつかない場合などには、LDHが「ピルビン酸＋NADH＋H+ ⇄ 乳酸＋NAD+」の反応を触媒します。再生されたNAD+は解糖系の継続に必要です。

ピルビン酸を乳酸へ変換する酵素は乳酸脱水素酵素であり、ピルビン酸脱水素酵素ではありません。ピルビン酸脱水素酵素複合体は、主にミトコンドリアでピルビン酸をアセチルCoAへ変換し、TCA回路へつなぐ反応を担います。

選択肢の確認

1．TCA 回路が利用される。：嫌気性解糖そのものにTCA回路は含まれない。
2．ミトコンドリア内で行われる。：解糖系と細胞質での乳酸生成は細胞質で行われる。
3．供給エネルギーの持続時間は約15 秒である。：約15秒という単一の時間は嫌気性解糖を定義しない。ごく短時間の高強度運動ではホスファゲン系の寄与が大きい。
4．グルコースはピルビン酸から乳酸に変換される。：グルコースは解糖系でピルビン酸を経て乳酸へ変換される。正答。
5．グルコース1 分子から4 分子のATP が得られる。：4分子は総生成量であり、2分子を消費するため正味は2分子である。

覚えるポイント

細胞質で「グルコース→ピルビン酸→乳酸」と進みます。ピルビン酸から乳酸への反応を触媒するのはLDHで、この反応によるNAD+の再生が解糖系を継続させます。