4．2　エネルギー蓄積

4．2．1　概要

エネルギー変換の立場からみると、生物の大きな特徴は、通常の機械システム（熱機関）とは異なり温度勾配の存在なしに常温でエネルギーの変換を行う点にある。かわりに細胞の膜構造を利用して濃度の勾配を維持し、化学的なエネルギーのやり取りを行っている。本節では、はじめに細胞膜における輸送系について検討する。

生命のエネルギーの獲得・蓄積方法の特徴としては、具体的に、

?　濃度勾配による電気化学ポテンシャルを利用している。

?　ATP（アデノシン三リン酸）の化学エネルギーを共通的のものとして利用している。

が挙げられる。ここでは、前者の例として「光駆動プロトンポンプ」、輸送のを、後者として「ATP合成（酸化的リン酸化）酵素」を例にとり、そのメカニズムを示す。

4．2．2　拡散−輸送

（1）　生命エネルギーの概要

地球上の生物紬胞の多くは、膜構造をとっている。したがって、エネルギーや物質のやり取りは、膜を介して行われている。これらは、図4−5に示すように、?電子輸送鎖、?光駆動プロトンポンプ（4．2．3項参照）、?ATPアーゼ（4．2．4項参照）などがある。

図4−5　細胞における拡散・輸送の仕組み

なお、これまでに見てきたように、生体内では、プロトンをはじめとして各種のイオンが重要な働きをしている。これらのイオンの能動的な輸送形態としては、

?　膜中のチャンネルあるいは孔隙を直接通過

?　担体の往復運動による輸送

?　近接するサイト間を経由した輸送

がある。

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