[생물 임용 노트]대사 - 1) 당분해(해당작용)와 포도당 신생성: 당분해 과정

당분해의 개요

당분해 과정은 에너지 투자기와 회수기로 나뉘며 세부적으로는 10단계에 걸쳐 일어나는 반응이다.

 

당분해 과정에 인산화된 중간물질(중간체)가 나타나는데 이런 인산화 중간체는,

  1> 중간체의 세포 밖 유출 억제

  2> 변환반응

  3> 효소의 특이성을 높여주고 활성화 에너지를 감소

위의 3가지 역할을 한다고 볼 수 있다.

 

당분해(해당작용)의 반응식은 아래와 같다.

Glucose + 2NAD⁺ + 2ADP + 2P_i → 2Pyruvate + 2NADH + 2H⁺ + 2ATP + 2H₂O

 

위에서 알 수 있듯 해당과정에서 CO₂의 생성은 일어나지 않는다.

 

당분해의 10단계

에너지 투자기

당분해(에너지 투자기)

1) 카이네이스에 의한 포도당(글루코스)의 인산화; 6인산 글루코스 생성, ATP 소모

2) 아이소머레이스(이성질화 효소)에 의한 글루코스의 프럭토스화; 6인산 프럭토스 생성

3) 카이네이스에 의한 추가 인산화; 1,6-양인산 프럭토스 생성, ATP 소모

4) 알돌레이스에 의한 고리형 6탄당의 분해(+ 2분자의 3탄당 형성); 3-인산글리세르알데하이드, 인산다이하이드록시 아세톤 생성

5) 아이소머레이스(이성질화 효소)에 의한 인산다이하이드록시 아세톤의 3-인산글리세르알데하이드로의 변환 

 

에너지 투입기에서 최종적으로 두 분자의 3-인산글리세르알데하이드가 생성된다.

 

**프럭토스(fructose) : 과당이라고도 불리는 생물에게 중요한 6탄당 중 하나

**유기화학에 기초한 물질의 명명법에 따라 앞에 붙은 숫자들(예>1,6-양인산프럭토스)는 작용기(여기서는 인산)가 붙은 물질의 탄소 번호를 말한다.

 

에너지 회수기

당분해(에너지 회수기)

1) 데하이드로제네이스(탈수소화효소, dehydrogenase)에 의한 탈수소화; 1,3-양인산글리세르산 형성

→ 이 과정에서 한 분자의 무기인산이 투입된다. 3-인산글리세르알데하이드에서 방출된 수소이온은 조효소인 NAD⁺와 결합되어 에너지를 보존한다.

2) 카이네이스에 의한 인산기 제거와 ATP 생성 ; 3-인산글리세르산 형성

3) 뮤테이스(이성화효소)에 의한 화학군의 이동 ; 2-인산글리세르산 형성

4) 엔올레이스에 의한 물분자 제거; PEP(인산엔올파이루브산) 형성

5) 카이네이스에 의한 인산기 제거와 ATP 생성; 파이루브산 형성

 

**뮤테이스: 한 분자 내의 화학기를 같은 분자 내에서 이동시킨다.