숭늉의 연구일지

대사 조절의 원리 대사는 크게 2가지 과정으로 나누어진다. 1> 이화과정 : 엔트로피 힘에 대항하는 에너지를 공급하기 위한 에너지 생성과정 2> 동화과정: 생합성 전구물질들과 대사에너지의 저장형을 공급하는 과정 생명체 내에서 대사 물질의 흐름 속도는 다양하지만 기질의 농도는 일정하게 유지된다(일종의 항상성). 하지만 외부적 환경 혹은 에너지 공급에 의해 이런 평형 상태가 깨졌을 경우, 대사 경로의 일시적 변화는 내재적 조절 기작들을 활성화한다. 이 과정에서 대사에 관여하는 효소들을 조절한다. 효소들의 조절 기작으로는, 1> 외부 신호 - 호르몬, 신경계, 성장인자 2> 전사인자 활성화 3> RNA 안정성 조절 4> 번역속도 조절 5> 단백질 분해 속도 조절 6> 기질과 효소의 구분화 7> 기질농도의 조절..

발효 저산소/혐기 조건에서 NADH의 전자를 파이루브산에 전달하여 에탄올과 젖산을 만들고 NAD+를 재생하는 과정 → 저산소/혐기 조건에서 NADH를 산화시켜 NAD+를 재생하고 시트르산 회로와 해당과정에 공급해준다 1) L-락트산(젖산) 발효: 파이루브산에 NADH의 전자를 전달해 L-락트산을 만들어내는 경로 2) 에탄올 발효: 데카복실레이스(decarboxylase)에 의한 이산화탄소 제거 반응과 데하이드로제네이스(dehydrogenase)에 의한 전자(수소이온) 전달 반응으로 에탄올을 형성하는 경로

포도당 신생성(gluconeogenesis) 탄수화물 전구체에서 포도당을 생성하는 기작이다. 당분해 10단계의 역반응이며, 비가역적인 3개의 반응에서만 효소가 다르게 작용한다. 1> Pyruvate(파이루브산)에서 PEP로의 반응 또는 젖산에서 PEP로의 반응 2> 1.6-양인산 프럭토스()에서 6-인산프럭토스로의 반응 3> 6-인산글루코스에서 포도당으로의 반응 **F16BP: 1,6-양인산프럭토스(Fructose-1,6-bisphosphate) **F6P: 6-인산프럭토스(Fructose-6-phosphate) **G6P: 6-인산글루코스(Glucose-6-phosphate)

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 + 2Pi → 2Pyruvate + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O 위에서 알 수 있듯 해당과정에서 CO2의 생성은 일어나지 않는다. 당분해의 10단계 에너지 투자기 1) 카이네이스에 의한 포도당(글루코스)의 인산화; 6인산 글루코스 생성, ATP 소모 2) 아이소머레이스(이성질화 효소..

포도당은 식물, 동물에 있어서 대사의 중심 위치에 존재하고 높은 에너지를 함유하는 물질이다. 또한 여러 생합성 반응에 대사 중간체를 공급하기도 하는 중요한 역할을 한다. 당분해(glycolysis) 세포질에서 포도당이 일련의 효소 촉매 반응에 의해 파이루브산으로 분해되는 과정을 말한다. 이 과정에서 유리된 에너지는 ATP와 NADH로 보존된다. 발효 ATP로 에너지를 얻기 위해 포도당과 같은 유기물을 혐기성으로 분해하는 과정을 말한다.

효소의 활성에 영향을 미치는 요인은 pH, 온도, 입체 다른 자리 조절 인자 등이 있다. 1. pH 2. 입체 다른자리 조절 인자 입체 다른 자리 조절은 2가지 방식으로 분류한다. 1> 조절 양상에 따라 - 양의 조절(효소 활성 촉진), 음의 조절(효소 활성 억제) 2> 기질과 조절인자에 따라, 2-1> 동종성(Homotropic): 기질이 조절인자인 경우 2-2> 이종성(Heterotropic): 기질이 조절인자가 아닌 경우 비경쟁억제제와 입체 다른 자리 조절인자는 다르다. 비경쟁억제는 반드시 활성-불활성을 매개하지는 않는다. 입체 다른자리 조절인자의 경우 되먹임 억제(feedback inhibition)를 하기도 한다. 되먹임 억제란 다효소계의 최종 산물에 의해서 억제되는 기작으로, 이 경우 그래프는..

효소 억제제 효소 억제제란 촉매를 방해하여 효소 반응을 느리게 하는 물질을 말한다. 효소 억제제는, 1> 가역적 억제제 1-1> 경쟁적 억제제: 효소 활성자리에 기질과 경쟁한다. 1-2> 무경쟁 억제제: 효소-기질 복합체와 결합하며, 활성자리 다른 곳에 결합자리가 위치한다. 1-3> 혼합 억제제: 효소 또는 효소-기질 복합체에 결합하며, 활성자리 다른 곳에 결합자리가 위치한다. 2> 비가역적 억제제: 효소 작용기와 공유결합을 파괴시키거나 특별히 안정한 공유결합을 형성한다. 라인-위버 버크식을 통한 효소 억제 반응 분석 1) 경쟁적 억제 - Vmax 일정, Km 증가 2) 무경쟁 억제 - Vmax 감소, Km 감소 3) 혼합형 억제 - Vmax 감소, Km은 양상이 다양

Vmax의 정의 화학반응에서 효소 농도에 비해 초기 기질의 농도가 낮아 초기속도(V0)는 거의 기질의 양에 직선적으로 증가한다. 이 증가가 거의 이루어지지 않을 때의 속도를 Vmax라고 정의한다. 여기서 Km은 Vmax의 50%가 되는 기질의 농도를 의미한다. 2. 미하엘리스-멘텐식(M-M equation)의 유도와 해석 1) 미하엘리스-멘텐식 유도 2) Km의 해석 3) Vmax와 Km의 해석 Km은 효소에 따라 다르고 같은 효소에서도 기질에 따라 다르다. → 효소의 기질 친화도 지표로 이용이 가능하다. 4) 전환수(대사 회전수, turnover number) Kcat 전환수(Kcat)는, 1> 효소 촉매 반응에서 속도 제한 단계의 속도 2> 또는 효소가 기질로 완전히 포화 시 한 효소 분자가 단위 시..