[생화학] 탄수화물의 대사(탄수화물 대사의 개요, 해당과정, 단신생과정, 다른 단당류의 대사)

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목차

1. 탄수화물 대사의 개요
1) 포도당과 글리코겐
2) 탄수화물 대사의 개요

2. 해당과정(glycolysis)
1) 해당과정의 개요
2) 해당과정의 경로
3) 혐기적 및 호기적 조건하에서의 피루브산의 역할
4) 해당과정의 조절

3. 당신생과정(glucoeogenesis)
1) 서론
2) 당신생 반응의 비가역 부분
3) 당신생과정의 에너지 출입
4) 당신생과정의 기질
5) 당신생과정의 조절

4. 다른 단당류의 대사
1) 프럭토오스(fructose)
2) 갈락토오스

참고문헌

본문내용

발효 : 피루브산 탈수소효소(pyruvate dehydrogenase), 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase)
ⓐ 효모 등의 미생물
ⓑ 맥주, 포도주 등의 알코올 생산
② 호기적 조건 : 피루브산 탈수소효소 복합체(pyruvate dehydrogenase
complex)
㉠ 피루브산 → (미토콘드리아) → 아세틸 CoA → TCA 회로
㉡ 조효소 : NAD+, FAD, TPP(thiamine pyrophosphate), lipoic acid, CoA 필요
4) 해당과정의 조절
① 효소에 의한 조절 : 다른자리입체성 효소(allosteric enzyme)들에 의해 조절
② 호르몬에 의한 조절
㉠ 인슐린 : 체내 글루코오스 농도가 높으면 해당과정 촉진, 프럭토오스-2,6-이인산의 합성을 증가, 해당작용을 촉진
㉡ 글리코겐 가인산분해효소(glycogen phosphorylase) : 체내 글루코오스 농도가 낮을 때, 글리코겐의 분해 촉진
㉢ 포도당신생(gluconeogenesis) : 피루브산 → 글루코오스
ⓐ 글루카곤(프럭토오스-2,6-이인산의 합성을 저해, 해당과정을 저해), 글루코코르티코이드에 의해 증가
ⓑ 인슐린에 의해 억제
3. 당신생과정(glucoeogenesis)
1) 서론
① 당 이외의 물질에서 글루코오스를 합성하는 과정
② 주로 간에서 대사, 신장, 소장에서도 일부 합성
③ 세포질 내
④ 해당과정의 거의 역반응과 비슷
2) 당신생 반응의 비가역 부분
① 피루브산 → 포스포엔올 피루브산
㉠ 피루브산 카르복실화효소(pyruvateecarboxylase)
ⓐ 피루브산(세포질 → 미토콘드리아) → 옥살로아세트산(oxaloacetate, OAA)
ⓑ ATP 소모
ⓒ OAA(미토콘드리아) -(말산 탈수소효소, malate dehydrogenase)→ 말산
(malate) → 세포질 → OAA
㉡ PEP 카르복시키나아제(PEP carboxylkinase)
② 프럭토오스-1,6-이인산 분해효소(frucrose-1,6-bisphosphatase)
③ 글루코오스-6-인산 가수분해효소(glucose-6-phosphatase)
㉠ 글루코오스-6-인산 → 글루코오스
㉡ 간과 신장에만 존재
3) 당신생과정의 에너지 출입
① 피루브산 → PEP : 1ATP, 1GTP 소모
② 글리세린산 3-인산 → 글리세린산-1,3-이인산 : 1ATP 소모
4) 당신생과정의 기질
① 젖산 : 코리 회로(Cori cycle)
㉠ 미토콘드리아가 없는 적혈구 세포, 낮은 산소 농도의 세포, 운동을 시작한 직후 또는 심한 운동 중의 골격근에 산소가 부족하여 해당과정 중에 생성되는 젖산
㉡ 젖산 -(혈액)→ (간) → (락트산 탈수소효소, lactate dehydrogenase) → 피루브산
② 글리세롤
㉠ 글리세롤(지방조직 → 간) -(글리세롤 인산화효소, glycerol kinase)→ 글리세롤-3-인산(glycerol-3-phosphate) -(글리세롤인산 탈수소효소, glycerolph- osphate dehydrogenase)→ 디히드록시아세톤인산(DHAP)
㉡ ATP 소모, NADH 생성
③ 아미노산(그림 5-23)
㉠ 격렬한 운동시 루신, 이소루신, 발린 등이 분해하여 탄소골격이 TCA 회로에서 에너지를 생산
㉡ 아미노기(근육운동으로 아미노산에서 제거된 것) + 피루브산(해당과정에서 생성) → 알라닌 → (혈액, 간) → 피루브산 → 당신생과정
5) 당신생과정의 조절
① 기질 농도, 다른자리입체성 조절인자, 호르몬에 의해 조절
② 조절 효소 : 피루브산 카르복실라아제(pyruvate carboxylase), PEP 카르복실키나아제(PEP carboxylkinase), 프럭토오스-1,6-이인산효소(fructose-1,6-bis phosphatase), 글루코오스-6-인산 분해효소(glucose-6-phosphatase)
③ 고지방식, 기아, 장시간 단식에 의해 젖산, 글리세롤, 아미노산 등의 기질 농도가 높을 때 촉진
④ 피루브산 카르복실라아제(pyruvate carboxylase) : 공복 시 증가하는 아세틸 CoA에 당신생과정을 촉진
⑤ 프럭토오스-1,6-이인산효소 : AMP에 의해 저해, ATP와 글루카곤에 의해 촉진
4. 다른 단당류의 대사
1) 프럭토오스(fructose)
① 과일, 꿀, 설탕 섭취시, 인슐린이 필요하지 않아 혈당지수(GI)는 낮음
② 간에서의 대사
㉠ 프럭토오스 -(프럭토키나아제, fructokinase)→ 프럭토오스-1-인산(fructose- 1-phosphate) -(알돌라아제, aldolase)→ 글리세르알데히드(glyceraldehyde) + 디히드록시아세톤인산(DHAP)
㉡ DHAP → 글리세르알데히드-3-인산(glyceraldehyde-3-phosphate)
ⓐ 해당과정 이용
ⓑ 프럭토오스-1,6-이인산이 된 후 당신생과정에 이용
③ 근육과 지방조직에서의 대사
㉠ 프럭토오스 -(헥소키나아제, hexokinase)→ 프럭토오스-6-인산(fructose-6- phosphate) : 해당과정
㉡ 많은 양을 섭취하지 않으면 별로 중요하지 않음(큰 Km값)
2) 갈락토오스
① 우유 및 유제품이 주 공급원
② 세포로 들어올 때 인슐린의 영향을 받지 않음
③ 갈락토오스 -(갈락토키나아제, galactokinase)→ 갈락토오스-1-인산(galacto se-1-phosphate) -(갈락토오스-1-인산 유리딜전이효소, galactose-1-pho sphate uridyltransferase + UTP) → UDP-갈락토오스 + 무기이인산(PPi) -( UDP 갈락토오스-4-에피머라아제, UDP galactose-4-epimerase) → UDP-글루코오스 ⇒ 글리코겐 합성, 해당과정
④ 갈락토세미아(galactosemia) : 갈락토오스-1-인산 유리딜전이효소의 결합으로 갈락토오스-1-인산이 대사되지 못하는 것
참고문헌
이병룡 저, 생화학, 교보문고 2014
이주희, 이홍미 외 저, 생화학, 교문사 2013
김나현, 도성탁 외 저, 생화학(생명과학을 위한), 지구문화사 2012
박인국 저, 생화학 길라잡이, 라이프사이언스 2013

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