물질대사

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COCOOH + 2 NADH + 2 ATP + 2 H+2) 시트르산회로(citric acid cycle)세포 내 소기관인 미토콘드리아(mitochondria)에서 일어나는 과정으로, 산화-환원반응을 통해 에너지를 생성한다. TCA회로(TCA cycle) 또는 크렙스회로(Krebs cycle)라고도 한다. 이 회로는 당, 지방산, 아미노산 등이 분해되어 아세틸CoA(acetyl CoA)가 만들어지면서 시작된다. 포도당 1분자가 해당과정을 거쳐 시트르산회로를 1바퀴 돌 경우, 조효소인 NAD+와 FAD의 환원이 일어나 각각 8분자의 NADH와 2분자의 FADH2, 그리고 2분자의 ATP를 만들어낸다. 이 경로는 산소가 있을 경우에만 작동하며, 효소반응을 통해 이산화탄소가 발생한다.3) 전자전달계미토콘드리아의 내막에 있는 전자운반자의 산화-환원반응을 통해 많은 에너지를 만든다. 시트르산회로를 거치면서 환원된 조효소인 NADH와 FADH2가 최종적으로 산소에 전자를 전달하여 에너지를 얻는다. 미토콘드리아는 전자전달계를 통해 포도당 1분자로부터 32분자의 ATP를 만든다.내호흡을 통해 얻는 에너지생물은 내호흡을 통해 ATP의 형태로 에너지를 저장하며, 에너지를 얻는 과정은 ATP를 만들어내는 방식에 따라 기질수준의 인산화(substrate-level phosphorylation), 산화적 인산화(oxidative phosphorylation)의 두 가지 반응으로 나뉜다. 기질수준의 인산화는 해당과정과 시트르산회로를 거치면서 일어나고, 포도당 1분자가 분해되면서 4ATP를 만들어낸다. 산화적 인산화는 시트르산회로를 통해 환원된 조효소인 NADH와 FADH2가 전자전달계를 거쳐 산소에 전자를 전달하면서, 포도당 1분자당 총 32ATP를 만든다. 결국 포도당 1분자가 세포호흡에 의해 분해되면서 만들게 되는 에너지는 36분자의 ATP로 전환된다. 또 다른 종류의 내호흡이제까지 살펴본 내호흡 과정은 산소를 필요로 한다. 에너지를 만들기 위해 전자전달계를 거치는 전자의 최종 목적지는 바로 산소이기 때문이다. 하지만 많은 박테리아 종류는 전자의 최종수용체로 산소 대신 이산화탄소, 황산이온(SO42-), 질산이온(NO3-) 등을 이용한다. 이러한 박테리아는 대부분의 다세포 생물과 달리 산소를 이용하지 않고 에너지를 얻으며, 이 과정에서 생긴 부산물도 다르다. 그러나 이 경우 역시 세포가 에너지를 얻는 세포호흡 과정으로 분류된다.

키워드

물질대사,   동화작용,   이화작용,   광합성