대사 경로 유형 및 주요 경로



하나 신진 대사 경로 그것은 효소에 의해 촉매 화되는 일련의 화학 반응입니다. 이 과정에서 X 분자는 중간 대사 산물을 통해 Y 분자로 변형됩니다. 신진 대사 경로는 세포 환경에서 일어난다..

세포 밖에서는 이러한 반응이 너무 오래 걸리고 일부는 일어나지 않을 수도 있습니다. 따라서 각 단계는 효소라고 불리는 촉매 단백질의 존재를 필요로합니다. 이러한 분자의 역할은 경로 내의 각 반응의 속도를 수십 배로 가속시키는 것입니다.

생리적으로 대사 경로는 서로 연결되어 있습니다. 즉, 세포 내에서 분리되지 않습니다. 대부분의 중요한 경로는 일반적인 대사 산물을 공유합니다..

따라서 세포에서 일어나는 모든 화학 반응을 대사라고합니다. 각 세포는 내부에서 효소의 함량으로 정의되는 특정 대사 작용을 나타내며, 차례로 유 전적으로 결정됩니다.

색인

  • 1 대사 경로의 일반적인 특성
    • 1.1 반응은 효소에 의해 촉진된다
    • 1.2 신진 대사는 호르몬에 의해 규제됩니다.
    • 1.3 구획 화
    • 1.4 대사 플럭스의 조정
  • 2 대사 경로의 유형
    • 2.1 이식 경로
    • 2.2 단백 동화 경로
    • 2.3 쌍곡선
  • 3 주요 대사 경로
    • 3.1 당 분해 또는 해당 과정
    • 3.2 포도당 생성
    • 3.3 글 록실 레이트주기
    • 3.4 크렙스주기
    • 3.5 전자 수송 사슬
    • 3.6 지방산의 합성
    • 3.7 지방산의 베타 산화
    • 3.8 뉴클레오티드의 신진 대사
    • 3.9 발효
  • 4 참고

대사 경로의 일반적인 특성

세포 환경 내에서 많은 수의 화학 반응이 일어난다. 이러한 반응의 집합은 신진 대사이며,이 과정의 주요 기능은 정상적인 조건에서 스트레스 조건 하에서 유기체의 항상성을 유지하는 것입니다.

따라서 이러한 대사 물질의 흐름 균형이 있어야합니다. 대사 경로의 주요 특징 중 다음과 같은 것들이 있습니다 :

반응은 효소에 의해 촉진된다

대사 경로의 주역은 효소입니다. 그들은 신진 대사 상태에 대한 정보를 통합하고 분석 할 책임이 있으며 순간의 세포 요구 사항에 따라 활동을 조절할 수 있습니다.

신진 대사는 호르몬에 의해 규제됩니다.

신진 대사는 일련의 호르몬에 의해 주도되며, 이는 대사 반응을 조정할 수 있으며 유기체의 요구와 성능을 고려합니다.

구획화

신진 대사 경로의 구획화가 있습니다. 즉, 각 경로는 특정 세포 내 구획에서 일어나며, 세포질, 미토콘드리아라고 부릅니다. 다른 구획은 여러 구획에서 동시에 발생할 수 있습니다..

경로의 구획화는 동화 작용과 이화 경로의 조절을 돕는다 (아래 참조).

대사 흐름 조정

관여하는 효소의 활동의 안정성에 의하여 물질 대사의 조정은 달성된다. 신진 대사 경로와 이화 적 대응 물은 완전히 독립적이지 않다는 점을 강조 할 필요가있다. 대조적으로, 그들은 조정된다..

대사 경로에는 중요한 효소가 있습니다. 이 효소의 전환 속도로, 경로의 전체 흐름이 규제됩니다.

대사 경로의 유형

생화학에서는 세 가지 유형의 주요 대사 경로가 구별됩니다. 이 분류는 생물 에너지 기준에 따라 수행됩니다 : 이화 작용, 동화 작용 및 각섬 경로.

이화상 경로

이화 경로는 산화 분해의 반응을 포함합니다. 그들은 에너지를 얻고 힘을 줄이기 위해 수행되며, 나중에 다른 반응에서 세포에 의해 사용됩니다.

대부분의 유기 분자는 유기체에 의해 합성되지 않습니다. 반대로 우리는 음식을 통해 섭취해야합니다. 이화 반응에서이 분자들은 세포를 만들 수있는 단량체로 분해됩니다..

근육 강화 경로

단백 동화 경로는 합성 화학 반응을 포함하고 작고 단순한 분자를 가져 와서 더 크고 복잡한 요소로 변형시킵니다.

이러한 반응이 일어나려면 사용 가능한 에너지가 있어야합니다. 이 에너지는 어디서 오는 것입니까? 주로 ATP 형태의 이화 경로.

이와 같이, (일반적으로 "대사 풀"라고) 이화 경로에 의해 생성되는 대사 물질은 인체가 필요시 더 복잡한 분자를 합성하기 위해 동화 경로에 사용될 수있다.

이 대사 산물 중에는 pyruvate, acetyl coenzyme A 및 glycerol이라는 세 가지 핵심 분자가 있습니다. 이 대사 산물은 지질, 탄수화물 등과 같은 다른 생체 분자의 신진 대사를 연결하는 역할을합니다..

쌍곡선

각섬석 경로는 동화 작용 또는 이화 작용 경로로 작용합니다. 내 말은, 그것은 혼합 된 길이다..

가장 잘 알려진 각섬석 경로는 크렙스주기입니다. 이 경로는 탄수화물, 지질 및 아미노산의 분해에 기본적인 역할을합니다. 그러나 합성 경로 용 전구체 생산에도 참여하고있다..

예를 들어, Krebs 순환 대사 산물은 단백질을 만드는데 사용되는 아미노산의 절반의 전구체입니다.

주요 신진 대사 경로

살아있는 존재의 일부인 모든 세포에서 일련의 대사 경로가 수행됩니다. 이들 중 일부는 대부분의 생물체가 공유합니다.

이러한 대사 경로는 생명을위한 중요한 대사 산물의 합성, 분해 및 전환을 포함합니다. 이 모든 과정을 중간 대사라고합니다..

세포는 영구적 인 유기 및 무기 화합물과 또한 ATP 분자로부터 주로 얻어지는 화학 에너지를 가질 필요가있다..

ATP (adenosine triphosphate)는 모든 세포의 가장 중요한 에너지 저장 형태입니다. 그리고 대사 경로의 에너지 이득과 투자는 보통 ATP 분자로 표현됩니다.

다음으로, 대다수의 생물체에 존재하는 가장 중요한 경로가 논의 될 것입니다.

글리콜 분해 또는 해당 과정

당분 순 개의 ATP 분자로서 수득 피루브산 2 개 분자의 포도당 분해를 포함하는 경로이다. 그것은 모든 살아있는 유기체에 사실상 존재하며 에너지를 얻는 빠른 방법으로 간주됩니다.

일반적으로 일반적으로 두 단계로 나뉩니다. 첫 번째는 두 글리세 알데히드에서 포도당 분자가 통과하여 ATP의 두 분자를 뒤집는 것을 포함합니다. 두 번째 단계에서는 고 에너지 화합물이 생성되고 ATP 4 분자와 피루 베이트 2가 최종 생성물로 얻어진다.

경로는 두 가지 방법으로 계속 될 수 있습니다. 산소가 있으면 분자는 호흡 사슬에서 산화를 끝낼 것입니다. 또는 이것이 없으면 발효가 일어난다..

포도당 생성

글루코스 신 합성은, 락 테이트, 글리세롤 또는 크렙스 사이클의 임의의 중간체 (류신 라이신 제외) 아미노산을 시작 포도당 합성 경로 인.

포도당은 뇌, 적혈구 및 근육과 같은 특정 조직에 없어서는 안될 기질입니다. 글루코스 기여도는 글리코겐 보유량을 통해 얻을 수 있습니다..

그러나 이것들이 고갈되면 몸은 주로 신경 조직 인 조직의 요구를 충족시키기 위해 포도당의 합성을 시작해야합니다.

이 경로는 주로 간에서 발생합니다. 단식적인 상황에서는 신체가 포도당을 계속 섭취 할 수 있기 때문에 매우 중요합니다..

경로의 활성화 여부는 생물체의 수유와 관련이 있습니다. 탄수화물에서 높은식이를 섭취하는 동물은 낮은 포도당 발생률을 가지지 만 저 포도당 사료는 상당한 포도당 생성 활성을 필요로합니다.

글 록실 레이트주기

이주기는 식물과 특정 유형의 박테리아에 고유합니다. 이 경로는 2 개의 탄소로 이루어진 아세틸 단위를 석시 네이트로 알려진 4 개의 탄소 단위로 전환시킵니다. 후자의 화합물은 에너지를 생산할 수 있으며 글루코오스의 합성에도 사용될 수있다.

예를 들어 인간의 경우 아세테이트에서만 생존하는 것이 불가능합니다. 피루 베이트 탈수소 효소의 반응이 비가역 때문에 신진 대사에서 아세틸 코엔자임 A는 글루코즈 신 합성 경로의 전구체 인 피루브산 될 수 없다.

주기의 생화학 적 논리는 두 가지 탈 카르 복 실화 단계를 제외하고 구연산 순환의 생화학 적 논리와 유사하다. glyoxysomes라고 불리는 매우 특이한 식물 세포 소기관에서 발생하며 특히 해바라기와 같은 일부 식물의 종자에서 중요합니다.

크렙스주기

그것은 단백질, 지방과 탄수화물을 가장 중요한 분자의 신진 대사를 통일 포함 유기농 존재의 대사에 중앙 간주 경로 중 하나입니다.

그것은 세포 호흡의 구성 요소이며, 분자 아세틸 코엔자임에 저장된 에너지를 방출하는 것을 목표로 - 크렙스 사이클의 주요 전구체. 그것은 10 가지 효소 단계로 구성되어 있으며 우리가 언급했듯이이 순환은 동화 작용과 이화 작용 경로에서 작용합니다.

진핵 생물에서주기는 미토콘드리아 기질에서 일어난다. 진정한 세포 내 구획이없는 원핵 생물에서 -주기는 세포질 영역에서 수행된다.

전자 운송 체인

전자 전달 체인은 멤브레인에 고정 된 일련의 컨베이어에 의해 형성됩니다. 체인은 ATP의 형태로 에너지를 발생시키는 것을 목표로합니다..

체인은 전자의 흐름, 에너지 합성의 결정적인 과정 덕분에 전기 화학적 인 기울기를 만들 수 있습니다..

지방산의 합성

지방산은 세포에서 매우 중요한 역할을하는 분자이며, 주로 모든 생물학적 멤브레인의 구조적 구성 요소로 발견됩니다. 이런 이유로, 지방산의 합성은 필수적입니다..

전체 합성 과정은 세포의 세포질에서 일어난다. 그 과정의 핵심 분자는 말로 닐 코엔자임 A (malonyl coenzyme A) 라 불린다. 그것은 형성시 지방산의 탄소 골격을 형성하는 원자를 제공하는 역할을한다.

지방산의 베타 산화

베타 산화는 지방산 분해 과정입니다. 이것은 FAD에 의한 산화, 수화, NAD +에 의한 산화 및 thiolysis의 네 단계를 거쳐 이루어집니다. 이전에는 코엔자임 A의 통합으로 지방산을 활성화해야했습니다.

언급 된 반응의 생성물은 아세틸 조효소 A의 형태로 두 개의 탄소에 의해 형성된 단위이다.이 분자는 크레브스주기에 진입 할 수있다.

이 경로의 에너지 효율은 지방산 사슬의 길이에 달려 있습니다. 예를 들어, 탄소가 16 개인 팔미틴산의 경우 순 수율은 106 분자의 ATP.

이 경로는 진핵 생물의 미토콘드리아에서 일어난다. peroxisome이라는 구획에 또 다른 대체 경로가 있습니다..

지방산의 대부분은 세포질 세포질에 위치하고 있기 때문에 산화되기 쉬운 구획으로 수송되어야합니다. 수송은 cartinitan에 의존하며, 이들 분자가 mitochondria에 들어갈 수있게합니다..

뉴클레오타이드의 대사

뉴클레오타이드의 합성은 세포 대사에서 핵심적인 사건이며, 이는 유전 물질, DNA 및 RNA, ATP 및 GTP와 같은 중요한 에너지 분자의 일부를 형성하는 분자의 전구 물질이기 때문입니다.

뉴클레오티드 합성의 전구체는 상이한 아미노산, 리보스 5 인산, 이산화탄소 및 NH3. 회수 경로는 핵산의 분해로 방출되는 유리 염기 및 뉴 클레오 사이드의 재사용을 담당합니다.

퓨린 고리의 형성은 리보스 5 포스페이트로부터 발생하고, 퓨린 핵일 수 있으며, 최종적으로 뉴클레오타이드가 수득된다.

피리 미딘 환은 오 로트 산으로 합성된다. 리보오스 5 포스페이트에 결합한 후에, 이는 피리 미딘 뉴클레오타이드로 형질 전환된다.

발효

발효는 산소와 무관 한 신진 대사 과정입니다. 그것들은 이화 작용 유형이고 그 과정의 최종 생성물은 여전히 ​​산화 가능성이있는 대사 산물입니다. 다양한 종류의 발효가 있지만, 우리 몸에서는 젖산 발효가 일어납니다.

젖산 발효는 세포질에서 일어난다. 그것은 대사 에너지를 얻기 위해 포도당의 부분적인 분해로 구성됩니다. 유산은 폐기물로 생성됩니다..

강렬한 혐기성 운동 후에는 적절한 농도의 산소로 근육이 발견되지 않고 젖산 발효가 발생합니다.

인체의 일부 세포는 적혈구의 경우처럼 미토콘드리아가 없기 때문에 발효시켜야합니다..

업계에서는 발효 과정이 빈번하게 사용되어 빵, 알콜 음료, 요구르트와 같은 인간 소비를위한 일련의 제품을 생산합니다.

참고 문헌

  1. Baechle, T.R., & Earle, R.W. (Eds.). (2007 년). 강도 훈련 및 신체 조건의 원칙. 에드 파나 메리 카나 메디컬.
  2. Berg, J.M., Stryer, L., & Tymoczko, J.L. (2007). 생화학. 나는 뒤집었다..
  3. Campbell, M. K., & Farrell, S. O. (2011). 생화학 여섯 번째 판. 톰슨. 브룩스 / 콜.
  4. 데블린, T. M. (2011). 생화학 교본. John Wiley & Sons.
  5. Koolman, J., & Röhm, K.H (2005). 생화학 : 텍스트 및 아틀라스. 에드 파나 메리 카나 메디컬.
  6. Mougios, V. (2006). 운동 생화학. 인간 역학.
  7. Müller-Esterl, W. (2008). 생화학 의학 및 생명 과학의 기초. 나는 뒤집었다..
  8. Poortmans, J.R. (2004). 운동 생화학의 원리. 3rd, 개정판. Karger.
  9. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). 생화학. 에드 파나 메리 카나 메디컬.