ダウンエイジング

今は、ダウンエイジング時代だ。全ての細胞、器官は再生可能だ。若返ることは既に可能だ。不老不死の時代になるという人も居る。多分そうなるに違いない。

解糖系に寿命はあるのか?

生物界3ドメイン

生物界は真性細菌、古細菌、真核生物の3ドメインに分類されます。身近に目視できる、動物、植物、菌類などは全て真核生物です。真性細菌と古細菌はどちらも原核生物で見た目は変わりませんが、RNA塩基配列を調べると、大きく異なることが判明し、全く進化系統樹上で異なることが解りました。

系統樹

38億年前に始まった生物界は、現在3つのドメインに大きく区分けされます。

約20億年前に、嫌気性真核生物にエイリアン(ミトコンドリア:αプロメテオ細菌)が進入しました。

それから8億年の間、なかなか共生できずに苦悩の時代を繰り返した。

嫌気性真核の激しい細胞分裂にミトコンドリアが付いていけず、薄まってしまってしまったことなどが原因らしい。

そして、終に、お互いが共生できる環境を作り上げ、多細胞生物からカンブリア爆発へと向かったのです。

人間は、この進化の最先端で生きていて、他の動植物と同様に2つの生命体の代謝機能を持っています。

この2つの異なる生命体の機能は理解することは、人間の寿命を知るためにとても重要なことなのです。

ここでは、その生命体のひとつである解糖系のDNAについて見て行きたいと思います。

 

解糖系

それは、太古の昔からの嫌気性真核生物の代謝機能です。

解糖系(かいとうけい、Glycolysis)とは、生体内に存在する生化学反応経路の名称であり、グルコースをピルビン酸などの有機酸に分解(異化)し、グルコースに含まれる高い結合エネルギーを生物が使いやすい形(ATP)に変換していくための代謝過程である。

この嫌気性真核生物は、太古の化学合成独立細菌*Note 1)が作ったグルコースを分解して、エネルギーを得ています。

そして、この解糖系は、酸素を必要としない。

細胞が無酸素状態でグルコースからATPを作る反応を嫌気性解糖系といいます。

この点が、もうひとつの生命体(ミトコンドリア)とは、異なる点です。

ミトコンドリアは、酸素を利用して、エネルギーを生成しています。

 

下図のように、グルコースからピルビン酸まで分解したあと、酸素があればTCA回路(クエン酸回路)と電子伝達系による酸化的リン酸化によってATPを生成しますが、酸素が無い場合はピルビン酸からさらにアルコール(酵母)や乳酸(筋肉や乳酸菌)などに分解します。

ほとんど全ての生物が解糖系を持っており、もっとも原始的な代謝系とされています。

この嫌気性真正細菌の糖代謝系をエムデン-マイヤーホフ経路(以下EM経路)と呼びます。

EM経路では10数種類の酵素が関与しており、無酸素状態でもエネルギー通貨であるATPを生産することが可能です。

アデノシン三リン酸(ATP)は、全ての生物が使う生体エネルギーの素、基本エンルギー単位です。

ATPが細胞内に行き渡り、そこで分解されるとき、リン酸基の結合に使われていたエネルギーが放出されます。

そのエネルギーを使い、生物は生きています。

ATPの分子式:

Note 1) 化学合成細菌(独立栄養)
初期の生物の代謝と考えられます。様々な代謝反応があり、無機化合物を酸化してエネルギーを得る細菌で、硫化水素、アンモニア、水素などを利用します。多彩ではありますが、効率は悪く、その後生物界での主流とはなっていません。いくつもの可能性の中で、たまたま獲得した反応だったということでしょう。これらの中から、進化への道を進み始めたものがいました。

 

解糖系生物の寿命

個体の寿命、と言う概念は解糖系単独の生物(大腸菌、古生細菌)にはありません。
あえて言うなら、分裂できずに死ぬか、分裂した時点で新しい個体になった、と考える方が自然でしょう。
分裂出来ないような環境に長時間おけばいずれ死にますが、条件によって全く違ってしまうので、寿命というものがありません。

老化と言う概念は、嫌気性生物遺伝子(解糖系)にはないのです。

 

ミトコンドリアと共生するようになったために、寿命という概念が生まれたとも言えるでしょう。

 

我々は、幼少期には、解糖系で主にエネルギーで生き、成人になると、解糖系とミトコンドリア系のエネルギーが1対1の比率になり、

老年になると、ミトコンドリア系が主にエネルギーを生成するようになります。

 

何故、我々は、エネルギー生成系の割合を加齢とともにシフトしていくのか?

その解が見つかれば、老化を止めることも不可能ではないかも知れません。

 

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