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2017年12月18日 (月)

“硫黄呼吸”は硫黄を循環再利用する自給自足活動

哺乳類の細胞において酸素呼吸以外に「硫黄呼吸」があることが発見されましたが、この硫黄呼吸では、エネルギー代謝の際に毒性のある硫化水素が生成されます。
哺乳類は硫化水素を分解する酵素を備えているので、生成した硫化水素を分解して硫黄を取り出し、また硫黄呼吸で再利用するという循環を形成しています。
現在は、爆発的なエネルギーを生み出す酸素呼吸がエネルギー生成の主役と捉えられていますが、循環再利用により安定的にエネルギーを生成できる硫黄呼吸は、地球上に酸素が無い時代から生命活動を持続させる基底的な仕組みとして受け継がれているのではないでしょうか。
◇哺乳類が硫黄でエネルギー代謝 「硫黄呼吸」を世界で初めて発見リンク
<Science Portal>より
////////↓↓転載開始↓↓////////
~前略~
研究グループの赤池さんらは2014年に、哺乳類の体内で、硫黄を含んだアミノ酸「システイン」にさらに硫黄が結び付いた「システインパースルフィド」という物質が大量に存在していることを突き止めていた。今回細胞内のミトコンドリアにある酵素に、システインパースルフィドを酸素の代替物とする働きがあることが分かった。これによって硫黄呼吸の仕組みの存在が明らかになったという。
硫黄呼吸は、酸素による細胞呼吸と同様にブドウ糖を利用してエネルギー代謝をする。その際、酸素による呼吸で作られる「水」の代わりに、毒性のある「硫化水素」が排出されるとみられている。哺乳類には硫化水素を分解するための酵素が備わっており、これによって分解して硫黄を取り出し、また硫黄呼吸で再利用されるという。人では硫黄成分を主に食物から摂取しており、身の回りの食品ではネギやニンニクの辛み成分に多く含まれることが知られている。
~中略~
通説では、およそ40億年前の地球の大気中には酸素がなく、生物は硫黄分子を使って細胞呼吸を行っていたとされる。研究グループは、大気中に酸素ができたことで、生物の呼吸の中心がより爆発的なエネルギーを獲得できる酸素を使ったものに置き換わったが、一方で硫黄呼吸も失われずに哺乳類まで受け継がれてきたとみている。
赤池さんは「動物は植物と違って酸素を自給自足することができない。硫黄は硫黄呼吸のサイクルの中で自給自足が出来るので、酸素呼吸と上手く組み合わせて使いながら動物は生きてきた、と考えると一通りの理屈が通る。今後は実験などでこういったことを証明していきたい」と話す。
~後略~
////////↑↑転載終了↑↑////////




稲依小石丸

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