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細胞農業(Cellular Agriculture)とは、本来動物や植物から収穫する必要のある産物を、特定の細胞を培養することにより目的に応じた産物のみを生産できる次世代の方法である。 細胞農業産物 細胞農業によって生産される産物(細胞農業産物)は、「非細胞性産物」と「細胞性産物」の2種類に分別できる。「非細胞性産物」は細胞から生産されるタンパク質や脂質などの有機分子で作られ、生産物に細胞は含まれていないものを指す。「細胞性産物」は生きた、もしくは生きていた細胞で作られるものを指す。 「非細胞性産物」の例としては、糖尿病の治療に用いられるインスリンがある。それまでは豚や牛の膵臓から採取するしかなかったが、1978年、ヒトのインスリン合成遺伝子を細菌に導入することで、細菌が人間のインスリンを生産できるようになった。動物のインスリンは人類初の細胞農業産物と言え、今日では、従来より安全で均質な、そして人が作り出すインスリンと全く同じインスリンが細胞農業によって生産され、世界で利用されている。 また、世界で多く利用されている非細胞性産物にレンネットと呼ばれる凝乳酵素がある。チーズの生産に用いられるレンネットは仔牛の第四胃からしか採取ないが、インスリンと同様、細菌に遺伝子を導入することで細菌からレンネットを安全・安価・高純度で大量生産できるようになっている。 「細胞性産物」の例としては、培養肉(純肉)がある。動物の食肉部分にあたる筋肉の細胞を培養することで鶏肉、豚肉、牛肉などを直接作ることができる。比較的新しい研究分野(細胞組織工学)になるためまだまだ課題は多いが、遺伝子操作を行う必要がないというメリットもある。 「非細胞性産物」も「細胞性産物」も、動物や植物から収穫したものと全く同じで、唯一の違いは、それらが作られる過程のみである。 メリット 従来の方法と比較して、細胞農業では安全で純度の高い製品をより安定的に供給することができる。これは製品が安全な滅菌状態の制御された環境で製造されるためであり、鳥インフルエンザや抗生物質、人畜共通感染症、BSEなどの問題はすべて回避することができる。 さらに環境に対する負荷も劇的に少なくなる。従来の生産方法では、牛肉1kgを生産するために約10kgの飼料と2000Lの水が必要とされている。世界中で利用可能な水資源の28%、土地の26%が畜産のために利用されており、さらに温室効果ガス全体のうち、家畜が放出するものが18%を占めている。現在70億人が生活する地球で、10億人近くが飢餓に苦しんでいるが、2050年には90億人に達すると予測されており、今より1.5倍の食料が必要になると言われている。その解決方法のひとつとして細胞農業は注目されている。 細胞農業は生産物をデザイン・調節することが可能である。例えば飽和脂肪酸を減らして不飽和脂肪酸を増やした肉や、厚みの異なる皮革、ラクトースのない牛乳、コレステロールのない卵をつくることができる技術である。 細胞農業は、地球規模の人口増加に対する食糧問題・環境問題を解決するための可能性を秘めている。
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くもりの原因 必ずくもると言うわけではなく、くもっても鹸化不十分以外、使用上の問題はありません。 見分け方 しばらく置くと浮いてくるもの ワックス、未鹸化油脂、精油、遊離脂肪酸 しばらく置くと沈んでくるもの 揚げカスの粉類、金属石けん、石けんの結晶 注意:石けん液にとろみがあると、分散したままで、浮いたり沈んだりしないことがあります。 透明度テストでくもるケース 廃油を使った場合廃油に揚げカスが残っているとくもる。 材料油脂にワックス分を含んでいる場合(ホホバ、未精製キャノーラなど)ワックス分が多いとくもる。(ワックスは鹸化しない。) 水道水、ミネラルウォーター、ハーブティ、チンキを使った場合ミネラル分が多く、石けん濃度が薄いほど、金属石けんが発生してくもる。ミネラル分が少なければくもらない。(チンキは水とエタノールの混合比によって抽出成分が変わる。) 上記以外では・・・鹸化不十分か、アルカリ不足で未鹸化の油脂が残っている場合。pHテストしてから、次のステップへ。仕上げ参照 下記のものを加えた場合 精油や油脂油分が乳化してくもる。可溶化した場合はくもらない。 酸性のものpHが下がり過ぎると、遊離脂肪酸が発生してくもる。pHが適正範囲ならくもらない。 その他 石けん分子の結晶化飽和脂肪酸(固まりやすい油)の割合が多く、気温が低いほど結晶しやすい。 ソープ濃度が極端に高い場合ミセルコロイドが凝集してくもって見える。水で薄めると透明になる。
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糖質制限 / 多価不飽和脂肪酸 >アトピー様の激しく痒い発疹 これは僕も経験しました。 脂質代謝を極限まで亢進させたらトライアスロン競技の成績は向上するのか?という実験で糖質制限とオメガ3の摂取を続けたら、トライアスロンはボロボロのうえ実験を辞めて約二年後に全身に激しい痒みを伴う発疹が出ました。 https //t.co/yEM5k6lf4b — まっすー🚴♂️Muscle (@kaid619) December 29, 2023 👇これが当時のツイート。 おそらく糖質制限を辞め糖代謝が復活した故、体内から炎症ゴミが一気に噴き出たものと解釈しています。 https //t.co/kHWoX7qudx — まっすー🚴♂️Muscle (@kaid619) December 29, 2023 一応その道のプロですので、もちろん理解していますよ。 実践した上で、仕事を通じてそのデメリットをお客様にお伝えしています。 — まっすー🚴♂️Muscle (@kaid619) December 29, 2023 .
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低酸素症による迷走神経反射やAVP分泌で胎便を胎児が排泄し(羊水混濁)、低酸素症が持続すると、代謝性アシドーシスが進行し、あえぎ呼吸を生じ、羊水中に浮遊する胎便を気管に吸引することにより発生する。 出生直後に気管内の胎便を吸引し、発症を未然に防ぐことが重要である。 気道が胎便により完全に閉塞されれば、無気肺となり、部分的に閉塞された場合は、air trappingにより肺気腫となり、それが進行すると、エアートラッピング症(気胸、気縦隔、など)をきたす。また、胎便中の不飽和脂肪酸は、肺サーファクタントの活性を阻害する。胎便はアルカリ性なので、その作用による科学性肺炎を惹起し、引き続き細菌性肺炎を発症することが多い。また、低酸素症、アシドーシスによる肺血管の収縮や胎便中の血管収縮物質に起因する肺高血圧症を呈することが多く、動脈管や卵円孔における右ー左短絡により、さらに低酸素症をきたす。
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育毛効果のある栄養素とその詳細に関するwiki 育毛に関して効果がある栄養素って何なの?という事をまとめています。 アミノ酸 人間の体の基本的な構成要素であるアミノ酸は、 もちろん髪の毛にとっても、最重要な栄養素の1つです。 特に、必須アミノ酸と呼ばれる9種類のアミノ酸は、 生命活動に必須の栄養素であるにも関わらず 体内で生成することができないので、 食品からちゃんと摂取しておく必要があります。 9種類の必須アミノ酸について トリプトファン リジン 含硫アミノ酸(メチオニン、シスニン) 芳香族アミノ酸(フェニルアラニン、チロシン) トレオニン バリン ロイシン イソロイシン ヒスチジン ビタミンB群 抜け毛を予防し、頭皮環境を整えるために ビタミンBは大切なはたらきをしてくれる栄養素です。 ビタミンB群の種類 ビタミンB1(チアミン) ビタミンB2(リボフラビン) ビタミンB3(ナイアシン) ビタミンB5(パントテン酸) ビタミンB6(ピリドキシン) ビタミンB7(ビオチン) ビタミンB9(葉酸) ビタミンB12(シアノコバラミン) ビタミンA ビタミンAは頭皮の環境維持にとって役立つビタミンです。 皮脂腺や汗腺などへの影響が強く、 老廃物などの排出をスムーズにしてくれるはたらきがあるので、 頭皮と毛穴を清潔に保つ手助けをしてくれます。 ただし、ビタミンAは脂溶性の栄養素なので、 過剰に摂取しすぎると、体内で余分になったビタミンAが 上手く排出されずに、副作用を起こしてしまう危険性も秘めています。 ビタミンC 「美容ビタミン」とも呼ばれるビタミンCは、 肌や髪の健康維持に大きな役割のある栄養素です。 ビタミンCのはたらき 代謝機能の向上 タンパク質や細胞の生成サイクルを早め、 また分泌線や血管のはたらきをスムーズにするはたらきがあります。 強い髪と地肌を作る ビタミンCは、タンパク質のうちでも特にコラーゲンタンパクと強い関係があり、 髪や肌の主要な構成要素であるコラーゲンを活発に生成させてくれます。 そのため、細胞同士がしっかり結びついたしなやかで強い髪の毛や、 弾力のある頭皮を作り出すことに繋がります。 抗酸化作用 体内に発生した活性酸素を除去してくれる機能があります。 活性酸素が増えすぎると、皮膚が弱くもろくなったり 抜け毛、脱毛症の原因にもなってしまうため、 ビタミンCで活性酸素のケアを心がけましょう。 ビタミンE ビタミンEは老化を防ぐ栄養素として知られています。 頭皮や髪の健康維持にも効果的で、 ビタミンB群と並んで「髪のビタミン」という呼び名もあるくらいです。 ビタミンEのはたらき 血管を強くする ビタミンEは老化を防ぎ、若さを保つビタミンと言われており、 特に血管など循環器系の健康維持に有効です。 血管の詰まりなどを掃除し、血管の壁を強くするため 血行促進・代謝向上などの効果が期待できます。 頭皮の毛細血管を広げて丈夫にしてくれるので、 頭皮環境の改善にも高い効果があります。 また、毛根を取り巻いて髪の毛に直接栄養を送っている 毛細血管の機能も活性化されるので、 太く丈夫な髪を作ることにも繋がってきます。 過酸化脂質の発生を抑える 過酸化脂質とは、体内の脂肪酸が活性酸素と反応してできる物質です。 いわば、酸化した油のようなもので、 体外に排出されにくく、そのまま蓄積され続けます。 過酸化脂質は細胞組織に悪い影響があり、 細胞壁を破壊したり、動脈硬化を引き起こすなど さまざまな成人病や疾患の遠因にもなっています。 ビタミンEは、活性酸素を抑制するビタミンCと同じように 酸化防止剤としてのはたらきがあるので、 この過酸化脂質の発生と蓄積を抑制してくれる心強い栄養素なのです。 カプサイシン 唐辛子の辛み成分として知られるカプサイシンは、 育毛にとって効果のある栄養素と言われています。 近年の研究によって、カプサイシンの知覚神経を刺激するはたらきが 発毛因子を刺激する効果に繋がることが分かり、 育毛サプリメントなどに配合されることも多くなりました。 カプサイシンのはたらき 代謝機能(ターンオーバー)を活発にする カプサイシンの成分が血中に吸収されることで、 アドレナリンを増加させるはたらきがあります。 それによって、血行が良くなり、体温が上昇するため 新陳代謝が活発になるという効果が確認されています。 脂肪燃焼効果 代謝機能の上昇と関連して、代謝量(エネルギー消費量)が上がり、 体内の脂肪を燃焼させやすくなるため、 ダイエットにも効果があります。 免疫力の向上 生活習慣の乱れやストレス、加齢などさまざまな原因で 人間の免疫機能は次第に低下してしまいますが、 カプサイシンのはたらきでこの免疫力を向上させることができます。 知覚神経の刺激 カプサイシンが知覚神経に適度な刺激を与えることにより、 「インスリン様成長因子-1(IGF-1)」を増加させ、 それによって毛根と頭髪の成長を促すというはたらきです。 イソフラボン イソフラボンは大豆などに多く含まれるポリフェノールの一種で、 健康と美容にさまざまな良い効果がある栄養素。 頭皮の環境維持と育毛にも、非常に有効な栄養素。 イソフラボンのはたらき 抗酸化作用 体内の活性酸素を除去・抑制する効果があり、 細胞組織の破壊や動脈硬化などを未然に予防してくれます。 頭髪にとっても、活性酸素は大敵の1つ。 頭皮の皮脂を酸化させたり、 繊細な毛根の組織を破壊して活動を鈍化させてしまうなど、 抜け毛・脱毛の大きな原因になっているので、 抗酸化作用のあるイソフラボンの摂取は有効です。 ホルモンバランスの調整 エストロゲンに近い大豆イソフラボンを摂ることで、 脱毛の原因(主に0型脱毛症)をつくるジヒドロテストステロンという 男性ホルモンの活動を抑制する効果がみられるなど、 育毛に大きな役割が期待される栄養素です。 タンパク質 人体の主要な構成要素であるタンパク質は、 人間にとって欠かすことの出来ない、最重要な栄養素です。 髪や皮膚の原料として使われるタンパク質が不足すると、 毛根に発毛命令が行っても、材料不足で髪を作れずに 薄毛が進行していってしまうことになりかねません。 植物性タンパク質の食材 豆類 納豆、豆腐などの大豆製品 豆乳 不飽和脂肪酸 オリーブ油などに含まれる不飽和脂肪酸は、 中性脂肪やコレステロールを減らしてくれるなど、 健康維持に効果的な成分として注目を集めています。 動脈硬化を防ぎ、血液の流れをスムーズにするので ターンオーバー(代謝機能)を向上させ頭皮環境を整える他にも、 シャンプー、整髪剤としても古くから利用されてきました。 不飽和脂肪酸のはたらき 中性脂肪、悪玉コレステロールの排出 中性脂肪 悪玉コレステロール など、脂溶性の物質を運搬し、排出を助けてくれる役割、皮下脂肪の代謝促進。 ポリリン酸 人間の細胞内に存在するポリリン酸は、 細胞分裂を促進し、成長を助ける機能があるらしい。 最近は、様々な医療分野に応用されています。 ポリリン酸の細胞増殖効果を活かして、 育毛薬の成分としても利用されるようになっています。 栄養素
https://w.atwiki.jp/yukisan11/pages/4.html
喫煙 は肺の病気 やがん だけ でなく、循環器系の疾患 にもなるというのが実態 ですので、禁煙がよいわけです 。 病気 とその原因 との関係をよく理解 し、生活の改良 に役立てたいですね。 そこそこ の過労やストレスがあるライン まで蓄積されると身体の中 の免疫力が低下し、感染症にかかりやすくなったり、癌 にもなりやすくなりますね。 しかし そもそも人間は年 を追うごとに、身体 の機能が衰えていき、これが多種多様な 疾病 の要因 となるはずです 。 因みに 糖尿病が徐々に 進行すると、多食・多飲なのに少しずつ 体重が減るといった障害 が発生します。 食事 では、コレステロールや飽和脂肪酸など の脂質 や糖質 を摂り過ぎないようにし、総カロリーを調整 します。 過剰 な飲食または 過食 はせず、日常的に スポーツ をして肥満を予防 することで、多くの疾病 は予防することができます。 糖尿病は、なにげに 進行して様々な 合併症を引き起こすので心配 です。 糖尿病では、エネルギー欠如 によってダルさや疲労感を感じやすくなるのが普通 です。日常的に 疲れやすい人 は配意 してください。 ガン は、細胞の遺伝子障害 により健康 な細胞ががん 細胞化することによって起こります。
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前立腺癌 これはその名の通り前立腺に発生する癌の一つである。 原因 その原因としていくつか考えられている 食事:高脂肪の食事や乳製品の取りすぎよカルシウムよ飽和脂肪酸の取りすぎなども原因として考えられている。 遺伝:これはそのまま遺伝的に可能性が上がるものである。 加齢:加齢によって急上昇するものである。 生活:これは自転車にまたがるなどを繰り返していると前立腺を刺激し発生しやすくなる。 自覚症状 自覚症状としては以下の症状がある 初期症状:前立腺癌の場合無症状のため気づくことが難しい 排尿障害:排尿障害とは頻尿や自分の意とせずに排尿してしまう尿失禁、尿を排出できない尿閉などがあるこれを自覚したときはかなり進行していると考えられる。 骨転移:前立腺癌が骨盤や腰椎にまで転移すると、背中や腰の痛み、足のしびれなどが出てくる。この症状が出るとかなり癌が進行している。こうなると脊髄神経を圧迫し痛みが発生する。 リンパ節転移:リンパ節に転移して場合リンパ液の流れが滞り、足などにふくらみが生じるが、ここまで進行すると腎臓から尿道もがんで侵され腎臓の働きが低下する場合もある。 上に排尿障害を上げたが排尿障害は高齢になると出やすくなり癌との区別も難しい
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●ぎんなんを一日に10個すつ食べる・・・なんだか毎日疲れが溜まっている時に最適。ぎんなんは昔から精力、気力の固まりのようにいわれている。あのモチッとした実の主成分は糖質と脂質等である。さらにパワーの源のアスパラギン酸を多量に含んでいる。一ヶ月くらいで、どんな精力減退も改善され、自信がみなぎってくるといわれている。 ●グァバジュースを一日1缶・・・ビタミンC不足は肌を荒らす。ビタミンCを最高に含んでいるグァバジュースは1缶で一日に必要なビタミンC摂取量を軽く上回る量を摂取できてしまう。 ●トマトジュース・・・二日酔いの救世主。ほどよい酸味が胃のむかつきをすっきりさせ、カロチン、ビタミンB群、ビタミンC、リン、カリウム、クエン酸も多く含み、二日酔いで不足している成分を摂取するのに大変都合がよい。 ●パイナップル、パイナップルジュース・・・吹き出物や便秘を治したい時に。吹き出物は胃腸の働きが衰えている証拠。特に、腸の働きが鈍ると大便がたまり異常発酵して吹き出物の原因になります。パイナップルは食物繊維が豊富に含まれている上に胃腸の働きを活発にする酵素が含まれている。習慣的にパイナップルを摂るにはパイナップルジュースがオススメ。 ●毎日、お茶の葉をそのまま口に入れて噛む・・・普段から口臭が気になる人は、口内に雑菌が多かったり、胃腸の消化作用が弱っている場合が多い。お茶の葉をそのまま口に入れてかむとフラボノが臭いを分解する。毎日かむとお茶の葉のタンニンの抗菌作用で口内の雑菌が除去され、胃腸の吸収作用も促進され、気がつくと口臭が改善される。 ●くるみを一日3個ぐらいずつ数ヶ月続けて食べる・・・最近白髪が増えてきた人に。白髪回復に必要な栄養分は良質のたんぱく質とリノール酸、ビタミンE。これらを効果的に摂取できるのはくるみである。一日3個ぐらいずつ数ヶ月続けて食べると疲労で若白髪になった人にも効果が期待できる。また、くるみには不眠症予防の効果もある。 ●朝食前に梅干しを食べる習慣を・・・胃弱体質な人に。胃が弱く、そのために体調がすぐれないことが多い体質の人には、梅干し健康法がオススメ。梅干しにはクエン酸、リンゴ酸、コハク酸等他の食べ物には類を見ない多くの有機酸が含まれている。クエン酸は胃液分泌を活発にするので胃弱な人は朝食前に梅干しを食べる習慣をつけるとよい。また、梅干しには疲労物質である乳酸を燃やす作用があり疲労回復にも効果的。 ●ミニキャロットやキャロットスティック・・・パソコンで目がしょぼついてきたら。目の疲れには目を生き生きさせるコンドロイチンやヒアルロン酸をつくるのに活躍するビタミンAが有効。気軽に摂取するには、ミニキャロットやキャロットスティックをグラスに立てておき、時々、ポリポリかじるとよい。 ●豆乳・・・頭をシャキッとしたい時に。豆乳には、レシチンという脳細胞や神経細胞の主成分が含まれている。健脳パワーで仕事をシャキシャキこなしたい人にはオススメ。 ●ごま・・・頭をシャキッとしたい時に。ごまには脳の働きをよくするポリ不飽和脂肪酸や脳神経を安定させたり、神経病の治療に使われる成分が多く含まれている。手軽に使うなら、炒りごまやペースト状のすりごまがよい。味噌汁にちょっと入れたり、おひたしに和えたり、用途が広くてよい。 ●殻付きピーナッツ・・・頭をシャキッとしたい時に。ピーナッツはポリ不飽和脂肪酸を多量に含み、その中の炭素数も多く、健脳効果が高い。さらに脳神経を安定させるカルシウムも含まれている。ただし、殻付きのものに限る。むいてあるものはポリ不飽和脂肪酸が酸化していることがあるからだ。 ●松の実・・・集中力をアップさせる。脳が疲れて集中力が出ない時には、松の実が有効。松の実に多く含まれているビタミンB1はイライラやストレスを解消する上に、集中力の低下を防ぐ効果がある。一度に多量に摂れる食品ではないので炒め物、蒸し物、煮物等に加えるとよい。それでも面倒なら、サラダに松の実をふりかけてもよい。 ●キャベツ・・・ストレスで怒りっぽくなっている人に。イライラしがちな人、神経質な人はストレスをため込みすぎないようにキャベツを食べ、傷ついた胃の組織を修復しておこう。キャベツをおいしくたくさん食べるには、鍋に水を入れ、キャベツを丸ごと入れ、スープの素とベーコンを入れ、そのままコトコト煮たスープがオススメ。キャベツがとろとろになって思いの他おいしい。 ●ひじきやワカメ等の海草・・・ストレスで怒りっぽくなっている人に。ストレスを解消し、おだやかな気持ちを保つためにはカルシウムが効果的。カルシウムを含む食品はたくさんあるが、ひじきやワカメ等の海草なら手軽に摂れる。中でもカルシウム含有量が最も多いのはひじき。 ●もやし・・・もやしは大豆が発芽したもの。もやしにも良質のたんぱく質、カルシウム、カリウム、鉄、植物性繊維、ビタミンCも含まれれている。これらは、イライラをおさめたり、風邪、貧血、疲労回復、肌荒れ、便秘にも効く。 ●レモンはバリバリ働く人の切り札・・・疲れのもとを分解する。レモンに含まれるクエン酸は、疲労物質を分解する働きがあり、仕事で疲れた時にもよい。たばこを吸う人、ストレスの多い人、薬を服用中の人はビタミンCを消耗するので、その補給の点からもレモンはバリバリ働く人の切り札ともいえる。キウイフルーツもビタミンCの含有量が多く、一日に必要な量をキウイなら2分の1個食べるだけでよい。 ●キウイ2分の1個で、一日に必要なビタミンCが摂れる ●鶏レバー・・・デスクワークが多く腹筋が弱っている人に。体重が増えていないのにお腹が出てきたら腹筋が弱っている証拠。腹筋が衰えると胃腸、すい臓、肝臓等に脂肪がついてしまい内臓としての機能も低下してしまう。腹筋運動と合わせて動物性たんぱく質を摂取する必要があるが、多くはいっしょに脂肪も多く含んでいる。動物性たんぱく質のみを摂取するためには鶏レバーがオススメ。脂質やエネルギー量が少ないがたんぱく質はたっぷり含まれている。 ●こんにゃく・・・肩凝りで困っている人に。肩凝りは肩の周辺の筋肉の血行が悪くなり、筋肉にたまった疲労物質の代謝がうまくいかないために起こる。穏やかな作用で血行を促進させるには、こんにゃくがよい。こんにゃくはコレステロールを溶かす作用があり、血管の大掃除をしてくれる。カロリーもゼロなのでダイエットにも効果的。 ●豆乳・・・毎日朝食代わりに飲むと1ヶ月くらいで効果あり ①豆乳100ミリにパイン100%ジュース50ミリとヨーグルト大さじ1を入れよくかき混ぜて冷蔵庫に30分おく。 ②パインジュース(酵素)との分離が始まってから飲む。 back Registration tag on this page eating habits health and foods nutrition
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茹でた生落花生 2008年9月5日 (金) Canon EOS Kiss Digital 2008/09/05 10 54 18 どんなに太ろうと、どんなに肌が荒れようと、食欲にまかせて思いきり食べるものがいくつかありますが、その中でも食べることができる期間がとても短く、好きな食べ物ベスト10に入るであろうものが、この茹でた生落花生。 もう少し寒くなってから届く、千葉県成田市三里塚酸素の会が作る、スーパージャンボ生落花生に限ってはベスト5に入るかもしれない。 それほど茹でた生落花生は美味なのです。 生落花生は、鍋に水と一緒に入れて、沸騰後30分塩茹でして、ゆでたてを殻を割って甘皮ごと食べます。 今日の生落花生は、千葉県山武市・さんぶ野菜ネットワークの有機栽培のもの。 ボウルいっぱいで300円くらい。千葉県産は、無農薬無化学肥料で栽培されている落花生が多いです。 甘くてほんのり苦味と塩味、油はさっぱりでほっくほく。一度食べるとやみつきに。 落花生は約50%が脂質ですが、オレイン酸、リノール酸などの不飽和脂肪酸が豊富です。 また、ビタミンB1やEを多く含む、健康食品。茹でた生落花生は美味しすぎて食べ過ぎ注意。 これからが旬。 おいしいもの かなえキッチン : ごはん日記 2008年09月
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糖質の構造と性質、役割 グルコースの構造や役割は何か。 糖質は生体内においていくつかの重要な働きを担っている。第一に生体セネルギー分子であるATPを生み出す原料となる。第二に細胞と細胞の空隙を埋めて保水性、弾力性のある組織をつくることである。これはおもにグルコースなどの糖が多数結合してできる多糖類、および多糖とタンパク質との複合体であるプロテオグリカンによっている。第三に細胞間の分子認識を担う多様な糖鎖構造をつくることである。数個から数十個の分岐した糖鎖が決行した資質やタンパク質が細胞表面にあり、この糖鎖がいわば細胞のアンテナの役割をもっているとかんがえられる。 ヘミアセタール結合によるαグルコースとβグルコースの違い。 グルコースはC6H12O6の化学式をもつアルドースであり、分子内に水酸基とアルデヒド基をもっている。この水酸基とアルデヒド基は、容易に分子内で結合してヘミアセタールとなり、安定な6員環の環状構造をとることができる。環状構造をとった糖分子のヘミアセタール部分の水酸基は、6員環よりも下側に向いている場合と、上側に向いている場合がある。これらの違いをそれぞれα位、β位と呼び分けている。このように、環化反応によって生じる立体配置の異なる異性体をアノマーという。 六炭糖のヘミケタール結合による生成物は何か。 上記のような環状構造はアルドースだけでなくケトースでも生成する。フルクトースは炭素6個のケトースで、分子内の水酸基とケト基は容易に分子内で結合してヘミケタールとなり、安定な5員環の環状構造をとることができる。この場合にもアノマーが存在する。つまり、ヘミケタール部分の水酸基は、5員環の下側に向いているα-D-フルクトースと、上側を向いているβ-D-フルクトースである。 D-グルコースのエナンチオマーとジアステレオマーは何か? エナンチオマーはL-グルコース ジアステレオマーはD-ガラクトース 六炭糖のアルドースとケトースの例は何か。 アルドース:グルコース ケトース:フルクトース 代表的な五炭糖2つと六炭糖2つを述べよ。 六炭糖:グルコース、フルクトース。ガラクトースetc.. グルコースとガラクトースを酸化反応で何ができるか。 グルコースを酸化するとD-グルコン酸とD-グルクロン酸が生成され、D-グルコン酸はD-グルコノラクトンと、D-グルクロン酸はD-グルクロノラクトンとそれぞれ水溶液中で平衡状態にある。 ガラクトースを酸化するとD-ガラクトン酸とD-ガラクツロン酸が生成され、D-ガラクトン酸はD-ガラクトノラクトンと、D-ガラクツロン酸は D-ガラクツロノラクトンと水溶液中で平衡状態にある。 代表的なアミノ糖は何か。 酸の水酸基の一つがアミノ基に置換したものをアミノ糖という。 天然には、D-グルコサミンとD-ガラクトサミンが広く分布している。 さらにD-グルコサミンのアミノ基がアセチル化されるとN-アセチルグルコサミンに、N-アセチルグルコサミンが乳酸と縮合するとN-アセチルムラミン酸になる。 グルコサミノグルカンとは。 グリコサミノグリカンとはプロテオグリカンに共有結合しているヘテロ多糖の代表例である。以前はムコ多糖と呼ばれていた。グリコサミノグリカンはコンドロイチン硫酸・デルマタン硫酸・ケラタン硫酸・ヒアルロン酸・ヘパリン・ヘパラン硫酸の6種類で、いずれも酸性の糖を含む二糖の繰り返し単位が繋がった直鎖状の多糖である。 多数のグリコサミノグリカンがコアタンパク質とよばれるタンパク質のアミノ酸側鎖に結合した巨大分子がプロテオグリカンである。 グルコースを含む二糖類は何か、その構成と性質は。 グルコースを含む二糖類はマルトース・セロビオース・ラクトースとスクロースである。 マルトースは2分子のグルコースがα1→4結合したものである。一方のグルコース分子のアノマー炭素がα配位していて、他方のグルコース分子の4位の炭素にグリコシド結合している。麦芽糖とも呼ばれ、デンプンがアミラーゼの作用で分解されるときに生じる。 セロビオースは2分子のグルコースが結合したものであるが、左側のグルコース分子のアノマー炭素がβ配位していてβ1→4結合になっている。植物の繊維であるセルロースを加水分解すると得られる。 ラクトースはガラクトースとグルコースがβ1→4結合したものである。乳糖とも呼ばれ、乳汁中に豊富に含まれている。 スクロースはグルコースとフルクトースがα1→2結合している。サトウキビ、サトウダイコンなどから取られる糖でショ糖、一般的には砂糖とも呼ばれている。二つの糖のアノマー炭素どうしが結合しているので、還元性がない。スクロースは希酸で容易に加水分解され、グルコースとフルクトースの等モル混合物になる。これを糖転化と呼ぶ。スクロースの転化はインベルターゼという酵素によっても起こる。フルクトースを含んでいるため、糖転化はスクロ^スよりもやや甘い。 アミロースとセルロースの違いとは。 アミロースはグルコースがα1→4結合した直鎖状分子で、グルコース6分子で1回転する右巻きのらせん構造を取っている。 セルロースはグルコース間のグリコシド結合がβ1→4結合している点が異なっている。セルロースはらせん構造をとらず、直鎖状に伸びた分子で、そのセルロース分子間は水素結合で結びつき、多数のセルロース分子が束ねられた線維状構造をとる。βシート構造上のグルコース6分子で1回転する右巻きのたせん構造をとっている。 アミノペクチンとは。 アミロペクチンはグルコースのα1→4結合した直鎖状構造に加えて、グルコース約25残基に1回程度α1→6の分岐が加わっているため、分子全体としてらせん構造がとれなくなっている。 脂質の構造と役割 単純脂質の種類とその役割は何か。 脂質は、まず単純脂質と複合脂質に大別される。 単純脂質は中性脂肪やステロールに代表されるように、炭素、水素、酸素からなる脂質である。 脂質の種類として、脂肪酸、中性脂肪、ステロール、ワックス、イソプレノイド等である。 脂肪酸はもっとも基本的な脂質で、炭化水素の末端にカルボキシル基をもっていて、炭素鎖の長さの違う種々の脂肪酸がある。生体の構成脂肪酸としては、炭素数14~22のものが主体である。 生体内ではアシルグリセロールがトリアシルグリセロールとして存在していて、貯蔵性のエネルギー源として代謝上とても重要な意味を持っている。 コレステロールは脂肪酸とは大きく構造が異なっていて、三つの六員環とひとつの五員環がつながったステロイド骨格をしている。コレステロールには、細胞膜の構成成分となるほか、胆汁酸、ビダミンDやステロイドホルモンの前駆体としての役割がある。 (複合脂質は単純脂質の基本構造に、糖、リン酸、硫酸、塩基などが結合した脂質である。) 飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の代表的なものは何か。 飽和脂肪酸は直鎖構造をとり、不飽和脂肪酸は二重結合部分で曲がった構造をとる。 飽和脂肪酸を主成分とする牛脂は常温で固体だが、不飽和脂肪酸を主成分とするオリーブ油は液体である。 飽和脂肪酸:パルチミン酸 不飽和脂肪酸:オレイン酸 等 自然界にある脂肪酸の二重結合の構造はどのようなものか。 炭化水素部分に二重結合を含む脂肪酸は不飽和脂肪酸とよばれ、二重結合が加わることにより、分子の形が「く」の字型に屈曲し、分子の運動性が増し、融点が下がる。(オレイン酸etc) ステロイドの代表的なものの名称と、その構造はどのようなものか。 コレステロールは脂肪酸とは分子構造が大きく異なっていて、三つの六員環と一つの五員環がつながったステロイド骨格をもっている。A環の3位の位置に水酸基があり、この部分だけが親水性を示す。一見、複雑な構造に見えるが、六員環はイス型配置で固定されていて、分子全体としては平面的に伸びた形をしている。コレステロールは動物のもつステロール脂質であるが、酵母などの真菌類ではエルゴステロールが存在する。植物類ではβーシトステロールなど、数種類の構造の類似したステロール脂質が構成成分となっていて、植物ステロールと総称される。コレステロールには、細胞膜の構成成分となるほか、胆汁酸、ビタミンD、ステロイドホルモンの前駆体としての役割がある。 脂肪とリン脂肪の構造の違いはどのようなものか。 アミノ酸とタンパク質の構造と役割 アミノ酸の一般式はどのようなものか。 アミノ酸の一般式は不斉炭素である炭素原子(α炭素原子)に、アミノ基、カルボキシル基、水素原子、R基(側鎖)が結合しており、各アミノ酸に固有の性質はこのR基による。 BCAAとは何か、その代表的なものの例とは。 BCAAとはBranched Chain Amino Acid:分枝鎖アミノ酸のことである。 側鎖に分枝アルキル鎖をもつアミノ酸。タンパク質中に見いだされるアミノ酸としては、バリン、ロイシン、イソロイシン。 これらは、ヒトにおいて栄養上の必須アミノ酸である。 AAAとは何か、その代表的なものの例とは。 AAAとはAromatic Amino Acid:芳香族アミノ酸である。 フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンなどの芳香族を含むアミノ酸で、タンパク質中ではβ構造部分に存在することが多い。 含硫アミノ酸の例とは。 硫黄原子をもったアミノ酸の名称で、タウリン・システイン・シスチン・メチオニン・ホモシステインなどがこれに属す。 制限アミノ酸の例とは。 タンパク質合成に必要なアミノ酸は20種類ある。植物と多くの微生物が、ほとんどすべてのアミノ酸を作り出すことができるのに対し、ヒトやほかの動物では、必要なものの約半分しか生合成することができない。したがって生合成できない残りのアミノ酸は食物として供給されなければならない。ヒロが生合成できないアミノ酸を必須アミノ酸という。逆に生合成できるアミノ酸を非必須アミノ酸という。 必須アミノ酸は、アルギニン・イソロイシン・スレオニン・トリプトファン・バリン・ヒスチジン・フェニルアラニン・メチオニン・ロイシン・リシンの10種。 タンパク質に組み込まれない装飾アミノ酸とは、その代表例とは。 装飾アミノ酸とは生体内において代謝中間体やポリペプチド鎖が合成された後で形成される生理活性物質として存在するアミノ酸誘導体のことである。たとえば尿素回路において重要な中間体である、オルニチンや、脳の神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸(GABA)、甲状腺ホルモンであるチロキシン、副腎ホルモンの中間体である3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン(DOPA)などがある。 タンパク質に組み込まれるアミノ酸の構造と、その鏡像異性体は。 20種類のアミノサンのうち、グリシンを除いた19種類のα炭素原子は四つの異なる官能基と結合しており、不斉炭素原子あるいはキラル炭素原子とよばれる。たとえば、アラニンはキラル分子で、キラル炭素原子に結合しているアミノ基がお互い鏡像体でD-体、L-体がある。天然型のアミノ酸はすべてL-体である。 興味あることはタンパク質の高次構造形成に重要な役割を果たしている右巻きらせん構造(αヘリックス)形成にはL-アミノ酸のみが関与している、このキラリティーは生理活性と重要な相関性があることが知られている。 アミノ酸2つからなる代表的な甘味料は何か。 アミノ酸二つからなる甘味料は人工甘味料アステルパームがある。アシステルパームはアスパラギン酸とフェニルアラニンからなるジペプチドのメチルエステル体である二つの構成アミノ酸がともに天然型のL型の場合のみ甘みを呈し、両アミノ酸または、片方のアミノ酸がD型の場合は苦味を呈する。 ペプチド結合とは。 タンパク質の形状による分類の代表例とは。 タンパク質はその形状により、球状タンパク質と繊維状タンパク質に分類されている。 球状タンパク質は一般に親水性で、多様な生物活性を有しほとんどすべての酵素などが含まれる。また、免疫グロブリン(防御タンパク質)や、ヘモグロビンやアルブミン(輸送タンパク質)などが代表的である。 反対に線維状タンパク質は水に不溶で、結合組織、骨、軟骨、皮膚などに存在する細胞外マトリックスの成分であるコラーゲン(構造タンパク質)、皮膚、毛髪、爪に存在するケラチン、血管や皮膚の伸縮自在な動きに重要な役割を示すエラスチン(構造タンパク質)などがある。 タンパク質の生理機能による分類とその説明。 名 称 特 徴 代表的タンパク質 酵素タンパク質 生体成分の合成・分解に携わる生化学反応における生体触媒として働く リボヌクレアーゼ、アルコール脱水素酵素、ヘキソキナーゼ 貯蔵タンパク質 生体機能維持に不可欠な栄養素などの貯蔵体 カゼイン、フェリチン、ミオグロビン 調節タンパク質 代謝調節、細胞増殖調節などに関与する インスリン、EGF、ペプチドホルモン 構造タンパク質 細胞骨格形成に重要な役割を果たしている コラーゲン、ケラチン 防御タンパク質 免疫反応など生体防御に関与している 免疫グロブリン、フィブリノーゲン、トロンビン 輸送タンパク質 血液中の酸素運搬、脂質運搬、イオン・分子の膜輸送などに関与している ヘモグロビン、リポタンパク質、トランスフェリン 運動タンパク質 細胞分裂・遊走運動など細胞の運動に関与している アクチン、チューブリン 酵素タンパク質:生命維持に必要なエネルギー産生や、生体成分の合成・分解に携わる生体化学反応において、生体触媒としてその反応を制御しているタンパク質である。 貯蔵タンパク質:生体機能維持に不可欠な栄養素などの貯蔵たいとしての貯蔵タンパク質で、哺乳動物の乳に存在するカゼインは有機窒素の貯蔵源、鉄の貯蔵源として肝臓、脾臓、骨髄や筋肉中にあるフェリチン、酵素貯蔵体と知られるミオグロビンなどがある。 調節タンパク質:ペプチドホルモンや増殖因子が標的細胞に発現しているそれぞれに特異的な受容体に結合することにより、その細胞機能を変化させたり種々の転写調節に携わるタンパク質などが含まれる。 構造タンパク質:細胞骨格形成に重要な役割をはたしているコラーゲンやケラチンなどがある。コラーゲンは結合組織、骨、軟骨、皮膚などに存在する細胞外マトリックスの成分で、形状は線維状で、代表的イノミさんであるヒドロキシプロリンを多く含む。ヒドロキシプロリンはポリペプチド合成完成後、ビタミンC存在かプロリンが翻訳後に酸化的な修飾を受けて生成する。ビタミンCが不足すると未熟なコラーゲンしか生合成できないので血管壁が脆くなる壊血病になる。 防御タンパク質:血液凝固を防ぐフィブリノーゲンやトロンビン、免疫反応に関与する免疫グロブリンなど生体防御に携わるタンパク質が含まれる。 輸送(運搬)タンパク質:肺から各組織に酸素を運搬するヘモグロビンや、肝臓や小腸から他の組織に脂質を運搬するLDLとHDLと呼ばれるリポタンパク質、鉄を運搬するトランスフェリンがある。 運動タンパク質:細胞分裂や細胞の遊走運動など細胞運動に関与するアクチン、チューブリンがある。 タンパク質の高次構造とは? アミノ酸配列を表している一次構造、ポリペプチド鎖が折りたたまれるにつれて、隣接したアミノ酸のペプチド結合による局所的な構造である二次構造、ポリペプチド鎖がとる三次元的な立体構造である三次構造、および複数のポリペプチド鎖(またはサブユニット)からなる四次構造に分けられている。 タンパク質の一次構造の決定法にはどのようなものがあるか。 タンパク質のアミノ酸配列の決定法には、N-末端からのアミノ酸配列の決定法(エドマン分解法など)、C-末端からのアミノ酸配列の決定法がある(ヒドラジン分解法など)。現在では自動化されたプロテイン・シークエンサーを用いて微量のタンパク質のアミノ酸配列を容易かつ短時間で決定することができる。 エドマン分解法は、タンパク質にゲニルイソチオシアネートを反応させると、N-末端アミノ酸のアミノ基と反応しフェニルチオカルバミル誘導体が生成される。この誘導体を酸処理(トリフルオロ酢酸)すると、フェニルチオヒダントイン誘導体を遊離し、高速w期待クロマトグラフィー(HPLC)や、さらには自動化されたプロテインシークエンサーなどを用いて同定する。これを繰り返してタンパク質のアミノ酸配列を決定することができる。 タンパク質の二次構造はどのようなものか。それを安定化させているものは。 タンパク質は厚生しているアミノ酸配列の違いにより、それぞれ異なる固有の立体構造を持っている。アミノ酸側鎖はこの立体構造を決めるのに重要な役割を果たしている。立体構造を構成する原子間の水素結合によりタンパク質の二次構造の規則的な繰り返しを保っている。水素結合は、1本のペプチド鎖のカルボニル酸素と他の鎖の水素原子を結合させる。二次構造にはおもなものにα-ヘリックスとβ構造がある。 αーヘリックスは一回転あたり3.6アミノ酸残基が存在し、ペプチド結合のカルボニル酸素原子は4残基離れたペプチド結合のアミド水素と水素結合して構造を安定化させている。らせんは右巻きでアミノ酸側鎖(R基)はヘリックスの外側に突き出ている。球状タンパク質の表面に存在する多くのα-ヘリックスは疎水性部分を内部に、親水性部分を外側に向けて存在する。プロリン(環状構造が回転を妨げるため)、グルタミン酸やアスパラギン酸(側鎖が電荷をもつアミノ酸)や、かさばったR基をもつトリプトファンなどはα-ヘリックス構造をとりにくい。 β構造にはβストランドと呼ばれるほぼ完全にポリペプチド鎖が伸びた構造と、複数のβストランドがシート状になった波状攻撃がある。隣り合うペプチド鎖が同方向の場合を平行βシート、逆方向の場合を逆平行βシートとよんでいる。いずれの場合も、隣接するポリペプチド鎖骨格のN-H基とカルボニル基とのあいだで形成される水素結合によって安定化されている。 これらの来ず王のほかに、繰り返しのないランダムコイルとよばれる構造が存在し、α‐ヘリックスやβ構造間をつなぐループやターンを構成している。 タンパク質の三次構造はどのようなものか。それを安定化させているものは。 三次構造とは、球状タンパク質が生物活性のある構造に折りたたまれるときにとる特徴的なコンホメーションをさしている。三次構造特徴として、次の三つがある。一次構造では互いに離れているアミノ酸残基が近接するように、ポリペプチド鎖が折りたたまれる構造である。ポリペプチド鎖が折りたたまれることにより、タンパク質はコンパクトになり、この結果水分子が大きい球状タンパク質(アミノ酸残基で200以上)では、しばしばドメインと呼ばれる特有の機能(たとえば鉄や小さな分子の結合)を有した構造的に独立したセグメントからなる。 このような三次構造の安定化には、水素結合、疎水結合、イオン結合などの非共有結合性の相互作用と、ジスルフィド結合などの共有結合性の相互作用が寄与している。 タンパク質の四次構造はどのようなものか。それを安定化させているものは。 比較的大きな分子量をもつタンパク質は、サブユニットとよばれるいくつかのポリペプチド鎖から構成されている。これらのサブユニットが寄り集まった立体的な配置を四次構造と呼んでいる。2つ集まったものをダイマー、4つ集まったものをテトラマーよよび、一般的に複数個のことが多い。また異なるタンパク質が2つ集まったものをヘテロダイマー、同じもの2つの場合にはホモダイマーという。 四次構造をもつタンパク質の例は。 分子シャペロンとは、その役割は何か。 分子シャペロンは熱ショックタンパク質とよばれ、熱ショックをはじめ種々のストレスがかかったとき一時的に急激に合成誘導されるタンパク質である。これらの機能は、細胞タンパク質を変性・凝集から防御・修復する役目を担っている。しかし、ストレスタンパク質は非ストレス時においても構造的に存在し、細胞タンパク質の生合成、折りたたみ、機能する場への輸送、タンパク質の活性制御、タンパク質の分解などの過程に必須の因子として働いていることが明らかになってきている。 折りたたみの初期にタンパク質に結合して安定化させる代表的分子シャペロンの一つにhsp70ファミリーがあり、折りたたまれていないタンパク質の疎水性部分に結合し、それらのタンパク質の凝集を防ぐとともに、ATP加水分解を伴ってタンパク質の折りたたみや膜透過を促進する中心的役割を演じている。 酵素について 酵素触媒と化学触媒の違いはなにか。 生命維持のために生体内で行われる代謝は様々な化学反応から成り立っている。これらの反応は、基本的に試験管内で行われる化学反応と同じであるが、生体内で行われる化学反応は発熱を伴う急激な反応ではない。これは酵素が生体内触媒としてこれらの化学反応を穏やかにかつ効率的に進行させるための役割を担っているからである。 酵素の命名法はどのようになっているか。 酵素の名称は、国際生化学・分子生物学連合によって定められている。酵素は触媒する反応の種類に基づいて6群に分類されており、酵素番号と系統名と呼ばれる2つの部分からなる名称によって特定される。 Ⅰ 酸化還元酵素(オキシドレグクターゼ) 生体内物資tるの酸化還元を触媒する酵素。 酸化還元の様式、性質、水素電子の供与体や受容体の種類などにより、脱水素酵素(デヒドロゲナーゼ)、還元酵素(レダクターゼ)、酸化酵素(オキシダーゼ)、酸素添加酵素(オキシゲナーゼ)、水酸化酵素(ヒドロキシラーゼ)、過酸化酵素(ペルオキシダーゼ)に分類される。 Ⅱ 転移酵素(トランスフェラーゼ) 水以外の一つの化合物に、他の化合物(受容体)に、ほかの化合物(供与体)の官能基を転移させる酵素を総称する。転移する基によってC1基(メチル基、ホルミル基、カルボキシル基、カルバモイル基など)を転移するもの、アルデヒド基またはケトン基を転移するもの、アシル基を転移するもの、グリコシル基を転移するもの、メチル基以外のアルキル基、アリール基を転移するもの、アミノ基などの窒素を含む基を転移するもの、リンを含む基を転移するもの、硫黄を含む基を転移するものなどに細分される。受容体が水の場合は加水分解反応なのでⅢ群となる。 Ⅲ 加水分解酵素(ヒドロラーゼ) 反応形式がA-B+水→A-OH+B-Hで表わされる加水分解反応を触媒する酵素を総称する。逆反応である脱水縮合は反応条件によって行われることもあるが、ほかの経路によって行われる場合が多い。消化酵素の多くはこれに属する。 Ⅳ 除去付加酵素(リアーゼ) 物質から加水分解や酸化によらずC-C結合、C-O結合、C-N結合などを脱離させて、二重結合を形成する反応を触媒する酵素である。反応は可逆的で。逆反応では二重結合への付加反応となる。これに分類されるシンターゼは、日本語訳では合成酵素であるが6群に分類されるシンテターゼとはATPの開裂と共役するか否かで異なるので注意を要する。 Ⅴ 異性化酵素(イソメラーゼ) 異性体間の変換を触媒する酵素を総称する。異性化反応の種類により、光学異性体を触媒するもの(ラセマーゼ、エピメラーゼ)、シス-トランス光学異性体間の変換を触媒するもの(シス-トランスイソメラーゼ)、分子内酸化還元とみなされる反応を触媒するもの(糖イソメラーゼ、トートイソメラーゼ、Δ-イソメラーゼ)、分子内基転位を触媒するもの(ムターゼ)、閉環反応を触媒するもの(シクロイソメラーゼ)に細分される。 Ⅵ 合成酵素(リガーゼ) ATPなどのリン酸結合の開裂に共役して、二つの分子を結合させる反応を触媒する酵素を総称する。リガーゼについて、1984年の命名法ではシンテターゼあるいはシンターゼとよぶことを推奨している。 なぜ酵素反応の特異性を示すか。 活性部位は酵素全体の領域からみると比較的狭い領域であり、いくつかのアミノ酸残基で構成される立体的な構造である。活性部位の構造の詳細は、多くの酵素についてX線結晶解析を行うことにより構造上の共通点があることがわかってきた。基本的に活性部位は酵素分子表面に存在するくぼみまたは割れ目である。これらの部位は疎水性を形成しており、基質と結合しやすい構造になっている。 活性部位には、酵素によってそれぞれ基質の構造と特異的に結合する構造を持つ部分がある。これによって酵素は、それに特異的な基質とのみ結合することができる仕組みになっている。これを酵素の基質特異性という。 酵素の反応速度について、その特徴は何か。 酵素反応の飽和曲線について。 Lineweaver-Burkのプロットとはどのようなものか。 ミカエリス・メンテンの式を変形して、KmやVmaxを作図上で求められるようにしたもの。 1/ν=Km/Vmax・1/[S]+1/Vmax 1/νを縦軸に、1/[S]を横軸にとると直線式が得られ、その1/[S]軸との切片が、-1/Kmであり、1/ν軸との切片が1/Vmaxである。 Km値とVmaxの求め方の実際は。 上記Lineweaver-Burkのプロットのように、反応速度νの逆数をy軸とし基質濃度[S]の逆数をx軸として傾きをKm/Vmaxとしたとき、y=ax+bのような一次関数となる。基質濃度を無限大に想定したとき、1/νは1/Vmaxに近似する。また、x切片を想定すると-1/Kmとなり、これらの値からKmおよびVmaxを正確に計算することができる。 酵素にはどのような種類があるか。 酵素反応の阻害(1)不可逆的阻害の特徴は何か。 阻害剤が酵素に永続的に結合することで、反応が阻害される場合をいう。阻害剤は酵素タンパク質のアミノ酸残基に共有結合などで結びつき、活性部位をふさいでしまうので、基質が結合できない状態となる。阻害剤の構造と阻害効果の関係を解析することにより、酵素の活性部位の構造などを知る重要な手がかりを得ることができる。 遊離のチオール基を活性部位にもつ酵素であるグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼは、ヨード酢酸などのアルキル化剤によりアルキル化されて活性を失う。また抗生物質であるペニシリンは、細菌の細胞壁の架橋構造をつくるグリコペプチドトランスペプチダーゼの活性部位に存在するセリン残基に共有結合を形成することにより、この酵素活性を阻害する。 酵素反応の阻害(2)可逆的阻害の特徴は何か。 酵素の活性中心に阻害剤が可逆的に結合して反応を阻害する場合をいう。これには三つのタイプがある。 第一は拮抗(競合)阻害で、阻害剤が基質と構造的な類似性を持つ場合が多く、阻害剤と基質が酵素との結合に競合する。阻害剤は遊離酵素[E]のみに結合する。阻害剤量を一定にした場合に、阻害の程度は基質との量的比率によって決まり、基質濃度を高くすればES complexの形成する確率がたかくなるので、阻害はおこりにくくなり、ついには阻害剤が存在しないときの酵素反応速度に回復する。つまり競合阻害剤は酵素の最大反応速度には影響を与えないが、基質との親和性を小さくする。 第二に、非拮抗(非競合)阻害である。阻害剤は遊離酵素とES complexno療法に可逆的に結合して阻害作用を示す。基質濃度の上昇に伴い反応速度は上昇するが、阻害剤の存在しないときの反応速度までは回復しない。基質が一つの場合ではほとんど起こらないが、基質が二つ以上の酵素反応では広く認められる。この場合、阻害剤と結合していない酵素分子が全く影響を受けないので、基質との親和性には影響を受けない結果となる。 第三は、不拮抗(不競合)阻害である。阻害剤はES complexのみに可逆的に結合して阻害作用を示す。阻害剤は活性中心以外の部位に結合し、活性中心が変化することによって反応がおさえられる、この場合、最大反応速度および親和性ともに小さくなる。すなわち、Lineweaver-Burkのプロットでの傾きのKm/Vmaxは変化せず、阻害剤のない時と同じように平行になる。 アロステリック酵素とは何か。その特徴を例を用いて説明できるか。 普通の酵素では酵素反応を10%から75%に上げるときには、基質濃度を27倍くらいまで高めなければならない。アロステリック酵素ではたったの2~3倍の増減で、抑制、活性化ができる。 例えば、酵素濃度とヘモグロビンの関係で、末梢で酸素濃度が低いとき、ヘモグロビンの働きを放棄して酸素を放ち、末梢組織に酸素を送る。逆に肺ではたった2.3倍多くなっただけで酸素を結合する。 アイソザイムとは何か。 同一個体中にあり、化学的に異なるタンパク質で構成されているが、同じ化学反応を触媒する酵素同士をアイソザイム(イソ酵素)と呼ぶ。たとえばNADH+Hの存在下でピルビン酸を乳糖に可逆的に変化する酵素である乳糖デヒドロゲナーゼは4つののタンパク質サブユニットにより構成される四量体である。これらのサブユニットは、ことなる遺伝子に由来する心臓型(H型)と骨格筋型(M型)の2種類のサブユニットにより構成されるので、それらの組み合わせによりM4、H1M3、H2M2、H3M1、H4の5種類のアイソザイムが存在する。 組織により各サブユニットの生成量が異なるため、アイソザイムの存在量が異なり、心臓ではH4型が、骨格筋ではM4型がそれぞれ大部分を占める。各々の酵素は、基質に対する反応性、阻害剤に対する反応性がそれぞれ異なるため、それぞれが分布する組織に応じた反応を行っていると考えられている。このような組織分布の特異性を利用して、疾病時の炎症などによる組織細胞の壊死のために血清中に漏出したLDHのアイソザイムパターンを電気泳動法で分析することにより、それらの組織の疾病の判断に応用することがある。 ホロ酵素とアポ酵素および補欠分子族の関係は。 [ホロ酵素=アポ酵素+補欠分子族] ほとんどの酵素は活性発現にある種の低分子の補欠分子族が必要である。補欠分子族には、金属イオン、ヘム、補酵素などがある。補酵素はビタミン(B群)である。 補酵素について。 比較的低分子の有機化合物で、酵素と可逆的に結合して、その反応に不可欠な働きをするものを補酵素という。ビタミン類はこれら補酵素の構造の主要部分を構成する。 容量の問題で分割しました。