레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch13 ~ Ch16 요약정리

소개글

레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch13 ~ Ch16 요약정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

13장. Bioeneretics and Biochemical reaction types
13.4 생물학적 산화환원 반응

14장. Glycolysis, Gluconeogenesis and the Pentose Phosphate Pathway
14.1 Glucolysis (당분해)
14.2 당분해의 공급대사 경로
14.3 혐기상태의 pyruvate 대사 : 발효
14.4 Gluconeogenesis

15장. Principles of Metabolic Regulation (대사조절의 원리)
15.1 Regulation of Metabolic pathways
15.3 Coordinated Regulation of Glycolysis and Gluconeogenesis (당분해와 포도당신생합성의 통합 조절)
15.4 동물의 글리코겐 대사
15.5 Coordinated regulation of Glycogen synthesis and breakdown

16장. The Citric Acid Cycle
16.1 Acetyl CoA(activated acetate)의 생성
16.2 Citric Acid Cycle의 반응
16.3 시트르산 회로의 조절
16.4 The Glyoxylate Cycle

본문내용

avoprotein에서 flavin nucleotide는 단백질에 비교적 강하게 결합되어 있다. 이러한 coenzyme을 prosthetic group이라고 부른다. succinate dehydrogenase 의 경우에는 공유결합을 하고 있다. (Fig13-27 at 520p)
14장. Glycolysis, Gluconeogenesis and the Pentose Phosphate Pathway
* 포도당
- 우수한 연료
- 다양한 용도로 사용되는 전구체로서 여러 생합성 반응에 막대한 양의 대사 중간체 공급
대장균 같은 박테리아는 아미노산, 뉴클레오타이드, 보조효소, 지방산, 성장에 필요한 다른 대사 중간체 등 모든 물질의 탄소 골격을 포도당으로부터 얻음.
* 포도당의 주요 대사
- 세포 외 기질의 복합 다당류 합성에 사용됨
- 다당류 또는 sucrose로 저장됨
- ATP와 대사 중간물 공급을 위해 glycolysis 과정을 통해 3-탄소 화합물(파이루브산)로 산화됨
- 핵산 합성을 위한 5-인산 라이보스와 환원적인 생합성과정에 필요한 NADPH를 만들기 위하여 인산 오탄당(인산글루콘산) 경로로 산화됨.
* Aerobic repiration : C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energy
해당 : 2ATP + 2NADH(5 or 6ATP)
시트르산 회로와 전자전달계 : 2ATP + 8NADH(20 or 24ATP) + 2FADH2(3 or 4ATP) = 32ATP
NADH = 2.5ATP, FADH2 = 1.5ATP
14.1 Glucolysis (당분해)
- 1Glucose 2ATP + 2NADH + 2pyruvate
- 포도당 대사의 중심이 되는 경로. 포도당 한 분자가 일련의 효소 촉매 반응에 의해서 2분자의 3-탄소 화합물(피루브산)로 분해 됨.
- 당분해는 포유동물의 몇몇 조직과 세포(적혈구, 콩팥 수질, 뇌 및 정자 등)의 유일한 대사 에너지 공급 과정이다. [적혈구는 미토콘드리아가 없음. sperm은 미토콘드리아에서 생성되는 에너지는 운동에 사용되고, 나머지 대사를 위한 건 당분해과정에서 얻음)
- 녹말을저장하기 위해서 변형된 몇 종류의 식물 조직과(감자의 덩이줄기와 같은) 수생식물은(샐러드용 양갓냉이와 같은) 대부분의 에너지를 당분해 과정에서 얻고 있다.
- 혐기성 미생물은 전적으로 당분해 과정에 의존하고 있다.
- 발효(fermentation) : ATP를 얻기 위하여 포도당과 그 밖의 유기 영양물이 혐기성(anaerobic)으로 분해되는 것. Lactic acid fermentation, alcoholic fermentation
1. Glycolysis는 2개의 phase로 이루어진다.
- preparatory phase(Phase I) : energy require phase
Glucose → 2Glyceraldehyde 3-phosphate (GAP)
- payoff phase (Phase II) : energy releasing phase
2GAP → 2Pyruvate

- Fig 14-3 at 530p pyruvate의 3가지 이화경로
1) acetyl-CoA가 되어 다시시트르산 회로에서 CO2로 완전히 산화
2) lactic acid fermentation을 통해 젖산으로 환원. NADH→NAD+ 재생산.
3) alcoholic fermentation을 통해 에탄올과 CO2로 변환
- pyruvate의 동화경로 :아미노산과 지방산 합성. (다음chapter에 기술)
- 인산화된 중간체의 중요성 : 포도당과 파이루브산 사이에 있는 9가지 당분해 중간체는 모두 인산화되어 있다.
1) 세포막에는 인산화된 당의 수송체가 없으므로 인산화된 당분해 중간체는 에너지를 소모하지 않고도 세포내에 머물 수 있다.
2) 인산기는 대사에너지의 효소적 보존에 필수적인 구성요소이다. 인산무수물결합이 분해되어 생성된 에너지가 glucose 6-phosphate같은 인산 에스터 결합의 형태로 보존. 당분해 중에 생성되는 고에너지 인산 화합물 (1,3-BPGA, PEP)은 ADP에 인산기를 제공하여 ATP 형성.
3) 인산기가 효소의 활성자리에 결합하여 발생하는 결합에너지는 활성화에너지를 감소시키고 효소 반응의 특이성을 증가시킨다. ADP, ATP 및 당분해 경로 중간체 등의 인산기는 Mg2+과 복합체를 형성하며 많은 당분해 경로 효소의 기질 결합자리는 이러한 Mg2+에 특이적이다. 대부분의 당분해 경로 효소들의 활성에는 Mg2+를 필요로 한다.
2. 당분해의 준비기에는 ATP가 필요하다.
① 과정
- Hexokinase는 몇몇 조직에서 D-fructose나 D-mannose를 기질로 사용하지만 Km이 높아서 친화도가 낮다. 주로 Km이 낮은 D-glucose를 기질로 사용한다.
- 다른 kinase들 처럼 hexokinase도 활성을 나타내기 위하여 cofactor로 Mg2+을 필요로 하는데, 이 효소의 실제 기질은 ATP4-가 아니고 MgATP2- 복합체이다.
- isoenzyme(동종효소, isozyme)
: 동일한 반응에 촉매로 작용하는 두 효소가 서로 다른 유전자에 부호화되어 있음.
같은 화학반응을 촉매하지만, 아미노산 조성, 기질친화도, Vmax 등이 다른 효소.
간세포(Hexokinase IV, glucokinase), 근육세포 (Hexokinase I) 는 glucose→glucose-6-phosphate 똑같은 반응을 촉매하지만 장소과 Km이 다름.
③과정
- PFK-1은 fructose 6-phosphate를 fructose 1,6-bisphosphate를 형성
PFK-2는 fructose 6-phosphate를 fructose 2,6-bisphosphate를 형성
⑧과정
- 3-phosphoglycerate → 2,3-bisphosphoglycerate(2,3-BPG) → 2-phosphoglycerate
- phosphoglycerate mutase는 C3탄소와 C2 탄소 사이의 인산기를 가역적으로

키워드

레닌저,   레닌저생화학,   생화학,   세포호흡,   해당,   글리코겐,   시트르산회로,   g6pd