ミトコンドリア誕生とエネルギーづくりの秘密

nu-li — Wed, 27 May 2026 03:53:26 +0000

グルコースがATPに変わる最初のステップ

ミトコンドリアがエネルギーを生み出すのに必要な材料は、食物（主に炭水化物）を消化して得られるグルコース（血糖）です。グルコースが細胞内に取り入れられると、「解糖系」と呼ばれる過程を経てピルビン酸になります。解糖系は酸素を使わない反応で、その過程でグルコース１分子からATPを2個生み出します。

これは酸素が地球上に存在しなかった頃の原始生物（古細菌）がエネルギーを作り出したのと同じ反応ですが、わずかなATPしか生み出さなかったため、その時代の生物の活動は限定されていました。

その後、27億年前に光エネルギーを利用して水と二酸化炭素から有機物を取り出す「光合成」を行う生物が現れ、酸素が大気中に放出されていきました。
酸素は嫌気性生物にとっては猛毒で、多くの生物が絶滅したといわれています。

一方、酸素を利用してエネルギーを生み出すミトコンドリアの祖先、好気性生物（バクテリア）が現れます。好気的代謝では、酸素を使ってより大きなエネルギーを作りだすことができるようになりました。このエネルギーが、その後の爆発的な生物進化の原動力になったのです。

現在の私たちの細胞には必ずミトコンドリアが存在しています。これは大きなエネルギーをもとめて、原生生物がミトコンドリアを体内に取り入れ、共生するようになったからだと考えられています。

原始の地球に誕生した「古細菌」はエネルギー産生システムとして解糖系しか持っていませんでした。その後、酸素を使って大量のATPを作ることができるバクテリアが出現し、古細菌に入り込み、ミトコンドリアに進化したと言われています。