미토콘드리아와에너지생산

소개글

미토콘드리아와에너지생산에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 요약

2. 내용
①미토콘드리아란?
② 미토콘드리아의 에너지 생산
1) 호흡효소의 종류
2) 유기 호흡
① 해당
② TCA회로
③ 산화적 인산화& 전자 전달계
④ 지방과 단백질의 산화
3) 무기 호흡 ☜ 미토콘드리아내 에너지 생산 아님
4) 에너지의 이용

본문내용

다. 어떤 물질 B 가 전자를 얻으면 그 물질은 환원되었다고 한다. 환원이라는 것은 어떤 물질에 전자 가 붙는 현상을 말한다. 그래서 A가 산화될 때는 A의 전자가 다른 물질 B에 가서 붙게 된다. 이때 A는 산화되고 B는 환원되는 것이다. 따라서, 산화와 환원은 항상 동 시에 일어나게 된다. 그리고 이때 전자의 이동과 동시에 약간의 에너지가 방출된다. 이 에너지의 양은 산화되는 물질과 환원되는 물질 사이의 전자에 대한 친화력의 크기 에 비례한다.
산화적 인산화는 산화 ·환원 반응에서 전자의 이동에 따라 방출된 에너지를 이용 하여 유기물(생물체 내에서는 ADP)을 인산화(ATP의 합성)시키는 반응을 말한다. 즉, 인산화에 필요한 에너지가 산화 ·환원 반응에서 공급되는 것이다. 생물체 내에서 산 화 ·환원 반응의 결과 방출된 에너지가 어떻게 인산화에 쓰여 ATP의 화학에너지의 형태로 저장되는지에 대해서는 많은 연구가 행해지고 있으나 그 상세한 메커니즘은 아직 분명하지 않다.
* 미토콘드리아와 산화적 인산화
세포내의 산화환원반응에서 생성된 전자(electron)는 NAD+ 또는 FAD에 수용되어 NADH와 FADH2를 생성한다. 이들 전자전달물질에 수용된 전자는 mitochondria의 내막 안쪽 표면에 결합되어 있는 효소로 구성된 전자전달계(electron transport system)로 전달된다.(그림 11.1 참조) 이 과정에서 산소는 최종 전자수용체로 작용하 며 환원되어 물이 된다. 전자의 이동에 의해 다량의 자유에너지가 방출되면 그 중 일 부는 산화적 인산화(oxidative phosphorylation) 과정에서 ADP의 인산화를 촉진하여 ATP 형태로 보존된다.
④ 지방과 단백질의 산화
ㄱ. 지방의 산화 :
* 지방산 활성아세트산(C2) TCA회로,
* 글리세롤 PGAL 피루브산 TCA회로
ㄴ. 단백질의 산화 :
* 아미노기 전이반응과 탈아미노 반응 유기산(피루브산,
케토글루타르산,활성아세트산 등이 된다) TCA회로
* NH3 오르니틴회로 요소CO(NH2)2
3) 무기호흡
①발효: 미생물이 무산소상태에서 무기호흡을하여 유기물(포도당, 과당)을 더 작은
분자의 유기물로 만드는 과정.
ㄱ. 알콜 발효 - 술, 빵 생성
: 효모가 포도당을 알코올과 이산화탄소로 분해
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 +56Kcal(2ATP)
ㄴ. 아세트산 발효(유기발효) - 식초제조
: 산소를 이용 아세트산균이 에탄올을 아세트산으로 분해하는 것
: 알코올 발효나 젖산 발효와는 달리 산소를 이용하므로 산화 발효라 한다.
C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O + 115Kcal
ㄷ. 젖산 발효 - 김치, 요구르트 생성
: 젖산균이 포도당을 무산소 상태에서 분해하여 젖산으로 만드는 것
: 젖산 발효는 동물의 근육 내에서도 무산소 상태에서 일어난다
C6H12O6 2C3H6O3 +47Kcal(2ATP)
ㄹ. 낙산 발효
: C6H12O6 C4H8O2 + 2CO2 + 2H2O + 15Kcal
②부패 : ㄱ.단백질이 분해되어 유독성 물질인 H2S, NH3 등이 생성된다.
ㄴ.사체, 배설물 등이 부패균에 의해 다시 생태계로 투입된다.
ㄷ.산소가 부족한 상태에서 분해되어 나온 생성물이 유해할 경우 부패라고
한다.
4) 에너지의 이용
ATP에 저장된 화학 에너지가 화학, 기계, 열, 전기, 빛 등의 에너지로 전환되면서 생명활동에 이용된다(물질의 합성, 근육 수축, 체온 유지, 발음, 발전, 발광 등)
①근수축
근섬유 -> 근원섬유 -> 액틴 + 미오신
활주설 : 근섬유의 소포체로부터 방출된 Ca2+ -> ATPase의 역할을 하는 미오신이 활성화 -> ATP의 분해로 에너지 방출 -> 액틴이 미오신 사이로 미끄러져 들어감
ATP의 양은 변화 없으나 크레아틴 인산은 점점 감소.
② 능동수송
생물체 내의 물질 출입의 주요 방법
ATP 소모하여 농도경사를 거슬러서 이동.
세포막에서 나트륨 펌프, 소장벽에서의 양분흡수, 세뇨관에서의 물질의 재흡수
③ 발음 : 근수축에 이용된 에너지 소리에너지
* 마찰음 : 귀뚜라미, 여치
* 진동음 : 사람, 매미, 개구리
④ 화학 에너지 : 단백질, 지방, 다당류, 핵산 등을 합성
⑤ 전기 에너지 : 정지전류(막전류), 활동전류(전기가오리)
⑥ 빛 에너지
* 반딧불이: 배에 발광기, 냉광(가시광선)
a. LH2(루시페린) + ATP -----> LH2·AMP(활성루시페린) + AMP + PPi
b. 2LH2·AMP + O2 --------->
2L(산화루시페린) + 2H2O + 빛에너지 (루시페리아제)
3. 참고자료
http://my.netian.com/~haby/muscle/muscle2.htm
http://www.mom4u.co.kr/dangnyo..htm
http://www.newtonkorea.co.kr/newton/magazine/word/word00_07_41.htm
http://www.dnai.co.kr/bunja/cont_bunja_18.html
http://www.biopia.oo.ly/mitochon.html
http://www.dnai.co.kr/sangsik/cont_sang_07_15.htm
http://100.empas.com/entry.html/?i=67386&Ad=photorental
http://db.hs.kr/pjs1104/Biology/1.생물특성/세포-조직/소기관.htm
http://www.scubadc.com/scuba/ad-cp.htm
http://bric.postech.ac.kr/bbs/trend/0205/02059-5.html
http://hykim.chungbuk.ac.kr/lectures/cellbio/1/1_10.jpg
http://hykim.chungbuk.ac.kr/lectures/cellbio/1/1_11.jpg
http://hykim.chungbuk.ac.kr/lectures/cellbio/1/1_12.jpg
http://www.vegemil.co.kr/webzine/webzine01_10_11/04.htm
세포생물학-아카데미서적, 강영희 외 8인 공역
생물공정공학- p164

키워드

미토콘드리아,   에너지생산,   TCA,   ATP,   해당,   glycolysis,   mitochondria,   전자 전달계