지방산, 지방의 구조 및 대사과정 조사

목차

1. 지방산의 종류
2. 지방질의 물리 화학적 특성
3. 생체내에서의 지방질의 역할
4. 지방질의 종류
5. 저장 지방질
6. 구조 지방질
7. 스테로이드
8. 테르페노이드
<지방의 대사과정>
1. 지방질의 세포내 유입
2. 트리아실글리세롤의 대사
3. 글리세롤이 체내에서의 대사
4. 지방산의 활성화
5. 아실-CoA의 미토콘드리아 내막 유입
6. 지방산의 β산화

본문내용

주게 된다.
즉,글리세롤 3번 탄소에 ATP의 인산기 하나를 주게 되면 ATP는 ADP가 되고, 글리세롤은 L-글리세롤 3-인산이 된다.
두 번째 단계
디하이드로게나아제에 의해 L-글리세롤 3-인산은 디히드록시아세톤-인산이 된다.
이때, NAD+는 환원이 되어 NADH가 된다. 이 반응에서 생성된 디히드록시아세톤-인산은 트리오스의 이성질체로서, 그림의 구조식에서와 같이 탄소가 세 개인 트리오스인산이다.
세 번째 단계
트리오스 포스페이트 이소메라아제에 의해 디히드록시아세톤-인산(포스페이트)는 디글리세롤 알데히드 3-인산이 된다.
*디글리세롤 알데히드 3-인산...
이것은 해당과정에서 육탄당이 삼탄당으로 분해될 때도 생성됩니다
글리세롤은 바로 이러한 과정을 통해 해당과정으로 들어가게 됩니다.
지방산의 체내에서 대사
트리아실글리세롤(중성지방질)은 리파아제에 의해서 글리세롤과 지방산으로 분해된다.
이때 지방산은 세포밖으로 나와 혈중으로 확산되며, 혈중으로 나오면 혈청속에 있는 알부민과 결합하여 흐르면서 근육세포같은 곳으로 가게 된다. 근육 세포에서는 혈청 알부민과 분리되어 지방산은 β산화와 TCA사이클을 통하여 에너지를 생성하게 된다.
*요약...
일단 음식물을 통하여 들어온 지방질은 위, 소장, 혈관을 통해서 각각 세포로 유입되게 된다. 이렇게 세포에 도착해서는 그 행선지가 두가지의 패턴으로 그 행선지가 결정된다. 트리아실글리세롤이 지방질 가수분해효소에 의해서 분해가 되면 하나는 지방산과 다른 하나는 글리세롤로 분리가 된다.
지방산은 β산화와 TCA사이클, 세포호흡을 통하여 에너지를 생성하게 된다.
4.지방산의 활성화
지방산이 산화되기 위해서는 일단 체내에 흡수되어 먼저 활성화가 되어야 한다. 지방산이 활성화되어 미토콘드리아내로 들어가면 지방산 β산화를 하게 된다.
첫 번째 단계
<그림1>에는 지방산과 지방산의 활성화에 필요한 ATP가 있다. 지방산은 지방산 아실-CoA 합성 효소에 의해 아데노신에 있는 인산기중에서 α와 β사이에 있는 에스테르 결합을 절단한다. 그러면 그림처럼<그림2> ATP는 AMP가 되고 지방산의 아실기와 인은 에스테르결합을 합니다. 그후 피로인산은 2몰의 무기인산이 된다.
두 번째 단계
Co-엔자임A의 티올기(-SH)에 2개의 전자가 지방산의 탄소를 공격을 하면<그림3>, <그림4>와 같은 모양이 된다.
세 번째 단계
위의 반응에 의해서 아실-CoA와 AMP가 분리가 된다. 결과적으로 생성물은 지방산의 아실-CoA와 AMP 그리고 2몰의 무기 인산이다. 지방산이 활성화 된다는 것은 R-COO에 아실-CoA의 티올기와 결합한 상태를 말하는 것이다. 아실-CoA 형태가 되면 지방산이 β산화를 하기 위한 준비단계가 된 것이다.
*이런 과정에 대해서 에너지는 어느 정도?
그림에서 ATP가 ADP로 분해되면, 7.3㎉/mol 정도의 ΔGo'를 얻게 된다. 그러나 ATP가 AMP로 분해될 때, 14.5㎉/mol의 에너지를 얻게 된다. 바로 ΔGo'은 2몰의 ATP가 소모되는 양과 같다는 것을 알 수 있다.
5.아실-CoA의 미토콘드리아 내막 유입
지방산이 활성화되고 난 후, 본격적으로 β산화 반응이 일어나기 위해서는
미토콘드리아내로 들어가야 한다. (그림 참조)
미토콘드리아에 들어가기 위해서 필요한 절차.
아실-CoA의 형태로는 직접 미토콘드리아의 내막을 통과할 수가 없으므로 그 모양을 바꿔주어야 한다.
첫 번째 단계
막에 있는 카르니틴아세틸트란스페라아제 Ⅰ이라는 효소의 활성화가 일어나면, 지방산의 아실-CoA의 CoA와 아실기(지방산)로 분리되고 카르니틴에 지방산이 결합하게 된다. 다음은 아실카르니틴 운반체에 의해 내막을 통과해서 매트릭스쪽으로 들어가게 된다.
두 번째 단계 (미토콘드리아의 매트릭스 안)
카르니틴아세틸트란스페라아제 Ⅱ에 의해서 지방산 아실카르니틴에스테르는 바로 매트릭스에 있는 CoA에 지방산을 넘겨주고 카르니틴 자신은 언제든지 막 출입이 자유롭게 된다. 앞에서 매트릭스밖에 있던 지방산이 다시 원래 모양으로 배열이 되었다. 이렇게 된 다음에 지방산의 β산화에 들어가게 된다.
6.지방산의 β산화
지방산의 β산화는 지방산의 긴 탄화수소 사슬이 절단산화되어 가는 반응 과정이다. 그림의 반응식은 지방산에 CoA가 결합해 활성화된 상태이다. 탄화수소 사슬은 아실기가 결합하고 있는 탄소부터 α, β, γ로 명명한다.
즉, n개의 탄화수소 사슬이 있다. β산화반응이 일어나면, 일단 α탄소와 β탄소 사이의 결합이 절단된다. 결과적으로 아세틸 CoA와 탄소 2개가 줄어든 지방산이 남게된다.지방산 β산화반응은 바로 이러하다.
β산화의 과정
첫 번째 단계(탈수소 반응)
아실-CoA가 아실-CoA 탈수소 효소의 촉매에 의해서 탈수소 반응이 일어나고, 엔오닐-CoA
가 생성된다. 탈수소 반응이 일어남으로써 FAD에 수소를 넘겨주어서 FAD는 환원이 되고 FADH2가 된다.
두 번째 단계(수화 반응)
엔오일-CoA는 수화효소에 의해 물분자가 공격하여 3-히드록시 아실-CoA가 된다.
세 번째 단계(탈수소 반응)
3-히드록시 아실-CoA는 3-히드록실 아실-CoA 탈수소 효소에 의해 탈수소반응이 일어나며 이 반응이 일어나면 NAD+가 NADH로 환원되면서 3-케토 아실-CoA가 된다.
마지막 단계(분해 반응)
아실-Co엔자임A의 티올기가 3-케토 아실-CoA의 탄소를 공격 즉, 지방산이 산화해서 바로 아세틸-CoA와 탄소 두 개가 줄어든 아실-CoA가 된다. 이 반응을 촉매하는 효소는 β케로티올라제이다. 이런 과정을 통해서 지방산의 β산화반응이 반복적으로 일어나며, 긴 탄화수소 사슬의 지방산 분자를 에너지로 전환해 나간다.
*β산화 과정정리...
지방산 β산화 과정을 통해서 탄소사슬이 두개씩 짧아 지면서, 아세틸-CoA를 생성한다.
이 과정에서 NADH, FADH2를 각각 1몰씩 생성한다. 이 NADH와 FADH2는 전자의 산화적 인산화 반응을 통해 ATP를 합성하여 생체 내의 각종 에너지원으로 이용하게 된다.
영양학 Refort
<지방산, 지방의 구조 및 대사과정 조사>
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학과: 식품영양학과
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키워드

지방산,   지방,   대사과정,   지방질,   영양,   글리세롤,   트리아실글리세롤