핵심 개념
이 튜토리얼에서는 중요한 생화학 적 경로에 대해 배우게됩니다 :당분 해.
생화학의 경로는 분자를 분해하거나 합성하는 것과 같은 기능을 수행하는 일련의 반응이다. 이 특정 경로, 당분 해는 대부분의 생애의 생존에 필수적이기 때문에 가장 잘 연구 된 경로 중 하나입니다!
당화 란 무엇입니까?
당분 해는 당 포도당으로 시작하는 생화학 적 경로입니다 (c 6 H 12 o 6 ), 그것을 작은 분자로 분해하고 살아있는 시스템에 유용한 에너지를 생성합니다. 보는 방식에 따라 해당 분해는 다른 방식으로 설명 할 수 있습니다. 몇 가지 중요한 관점은 다음과 같습니다.
생활에서
한눈에, 세부 사항에 들어 가지 않고, 우리는 해당 분해가 지구상의 대부분의 유기체가 에너지를 얻기 위해 설탕을 분해하거나 "대사"하는 방식이라고 말할 수 있습니다. 유기체는 이런 방식으로 생성 된 에너지에 의존하여 살고 움직이고 성장합니다. 식물은 광합성을 사용하여 설탕을 만들고 당분 해를 사용하여 설탕을 에너지로 분해합니다. 펭귄과 같은 동물은 동일한 경로를 사용합니다 그들이 먹는 음식의 설탕을 처리합니다. 일부 박테리아와 같은 몇 가지 유기체만이 당분 해를 활용하십시오. 대신 다른 경로를 사용하여 에너지 공급원을 대사합니다.
생화학의 당분 해
생화학 자에게 해당 분해는 하나의 중요한 경로이며 수명에서 발생하는 화학적 경로 시스템의 일부일뿐입니다. 아래 이미지에서, 빨간색 선은 당분 해를 나타내고, 다른 알려진 경로는 흑백으로 유지됩니다. glycolysis가 퍼즐의 한 조각 일 뿐이라는 것을 알 수 있습니다.
생화학 자들은 이러한 경로의 세부 사항, 즉 화학 물질 변화 방법, 과정 전반에 걸쳐 에너지가 어떻게 움직이는 지에 관심이 있습니다. 체계적으로 접근하고 각 프로세스에서 나오는 것을 추적하면 더 이해하기 시작합니다. 우리 자신의“부기”를함으로써 우리는 생화학 자처럼 당분 해를 이해하기 시작할 수 있습니다.
분자 수준에서의당분 해
보다 상세한 화학적 관점에서 볼 때, 당분 해는 다양한 반응에 의해 설탕을 분해하는 것입니다. 그리스어 뿌리“glukús”는 달콤하고“용해”를 의미하는 그리스어 뿌리“glukús”가 그 이름을 자르거나 방출하는 곳입니다. 설탕의 하나의 포도당 분자는 10 개의 별개의 반응 또는 단계에서 화학적으로 변형됩니다. 이 단계는 에너지 (ATP)를 생성하고 중요한 분자를 만듭니다. 이 중요한 분자 중 하나는 당분 해의 최종 생성물 인 피루 베이트입니다. 피루 베이트는 시트르산 사이클과 같은 다른 에너지 생산 공정의 시작 분자이기 때문에 특별합니다.
1 :포도당 인산화
경로의 첫 번째 반응에서, 헥소 키나제라고 불리는 효소는 ATP에서 포스페이트 그룹을 가져 와서 포도당 분자의 탄소 6에 첨가한다. 새로운 분자는 포도당 -6- 포스페이트입니다. 이것을 기억하는 좋은 방법은 효소의 이름에서 나온 것입니다. "키나제"효소는 모두 인산염을 추가하거나 하나를 제거하거나 제거합니다.이 이름은 이름으로 "16 진"을 가지고 있습니다. 이는 6 개를 의미하므로 Hexokinase는 Carbon 6에 인산염을 추가합니다!
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2 :이성질체
여기서, 효소 포스 포 글루코스 이소 머라 제는 6-Atom 고리 (포도당 -6- 포스페이트)에서 5-Atom 고리 (과당 -6- 포스페이트)로 설탕의 구조를 변화시킨다. 그것은 아무것도 추가하거나 가져 가지 않고, 본드, 이성질체라는 동작을 재 배열합니다. 다시, 단서는 효소의 이름으로 이루어져 있습니다 : 포스 포 글루코스 이성질체 을 얻습니다 ized!
3 :과당 포스페이트 인산화
우리는 인산화로 돌아 왔습니다! 또 다른 키나제 인 포스 포 프로 루토 키나제는 포스 포 브루 스토스를 취하고 ATP에서 또 다른 포스페이트를 훔쳐서 (이번에는 탄소 1에) 과당 -1,6-bisphosphate를 만듭니다 (Bis- 단지 2를 의미하므로 여기에 과당 분자에 2 개의 인산염이 있습니다). 효소의 이름이 1 단계에서 친숙하다고 생각되면, 당신은 다음과 같습니다.-키나제는 그것이 포스페이트를 추가한다는 것을 의미하며, 포스 포 프로듀서는 그것이 과당 -6- 포스페이트에 이것을 수행한다는 것을 나타냅니다.
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4 :알 돌라 제 C-C 결합 파괴
이 단계는 큰 변화를 초래합니다 :단일 6- 탄소 분자는 효소 알 돌라 제를 사용하여 분리되고 dihydroxyacetone 포스페이트 (DHAP)와 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트 (GAP 또는 G3P)라는 2 개의 3- 탄소 화합물을 형성합니다.
5 :이성질체
트리오 세 포스페이트 이성질 제 라제는 작지만 중요한 역할을하며 DHAP를 간격으로 바꾸어 3- 탄소 설탕을 가지고 있습니다 (Triose는 TRI-LEANS 3이므로 Triose는 그러한 설탕의 단어입니다). 이 단계가 아니라면, 모든 포도당 분자의 절반은 부산물이 될 것입니다! 마다 다음 단계 가 두 번 발생하는 것으로 생각할 수 있습니다 우리는 단일 포도당에서 두 개의 갭 분자를 만들었 기 때문에 모든 초기 분자에 대해.
6 :탈수 형성 및 인산화
글리 세르 알데히드 포스페이트 탈수소 효소 (GAPDH) 효소는 갭에 대한 알데히드 그룹에서 수소를 제거한 다음, ATP에서 하나 대신 1,3-bisphogllycerate로 만들기 위해 유리 인산염 (ATP에서 1 개 대신)을 추가합니다 (다시, 비스- 평균).
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7 :탈 인산화
전에, 우리는 키나제가 추가되는 것을 보았습니다 ATP에서 가져 와서 우리의 분자에 인산염. 이제, 포스 포 글리 용산 키나제는 새로운 포스페이트를 제거하고 에너지 포장 ATP를 만들기 위해 ADP에 추가합니다. 이것은 우리에게 3- 포스 포 글라이 레이트를 남겨 둡니다.
8 :인산염의“돌연변이”
여기에 또 다른 이성질체가 온다! 이번에는 이소 머라 제 또는 알 돌라 제에서 나오지 않으며, 포스 포 글리세로 우타 제라는 효소로, 인산염 그룹을 탄소 3에서 탄소 2로 이동시켜 3- 포스 포 글라이 레테 레트 대신 2- 포스 포 글라이 레이트를 만듭니다.
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9 :탈수
8 단계는 작지만 효소에 노라 제 탈수로되도록해야했습니다. (물 분자를 제거하십시오) 포스 포 글리 활성화, 포스 포엔 피루 베이트로 우리를 남겨 두십시오 (5 배 빠르게 말해보십시오!).
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10 :탈 인산화
친숙한 유형의 효소가 경로를 마무리하기 위해 나타납니다 :키나제. 피루 베이트 키나제는 마지막 인산염을 제거하여 과정에서 다른 ADP를 ATP로 변경합니다. 이제 우리는 최종 제품인 피루 베이트를 가지고 있습니다!
우리는 그것을했다! 그것은 친숙한 포도당에서 피루 베이트에 이르기까지 전체 당분 해 경로입니다. 효소 이름은 혼란스러워 보일 수 있지만, 그들이 의미하는 바에 대해 생각한다면 실제로 메모리 보조제가 될 수 있으며 시리즈의 각 부분에서 어떤 화학적 변화가 발생하는지 추적하는 데 도움이됩니다! 시험을 위해이 경로를 손끝에 가져야하는 경우 각 단계에 사용 된 단계, 반응물, 제품 및 효소를 다시 작성해보십시오. 더 나은 결과를 얻으려면 갈 때 분자의 구조를 그려야합니다. 아래는 당신을 도울 수있는 개략도입니다 :
모든 것을 추가
처음부터 끝까지, 해당 과정을 통해 많은 변화가 있습니다. 한 번에 모든 것을 보는 것은 조금 압도적 일 수 있으므로, 우리는 주요 요점 중 일부를 분해하고 아래에서 어떻게 맞는지를 보여줄 것입니다.
카본 계산
탄소는 포도당, 피루 베이트 및 공정 전반에 걸쳐 생성 된 모든 중간 분자의 필수 요소입니다. 하나의 포도당 분자에는 6 개의 탄수화물이 있습니다. 분해되면, 그것은 중간 글리 세르 알데히드 3- 포스페이트 및 최종 생성물 피루 베이트를 형성하며, 각각 3 개의 탄소가 있습니다. 하나의 포도당 분자는 두 개의 피루 베이트 분자를 생성하기 때문에, 탄소 원자의 수는 공정 전반에 걸쳐 일정하게 유지됩니다 ( 3 피루 베이트의 탄소 x 2 피루 베이트 분자는 =6 형성되었습니다 탄소).
에너지를보고
에너지 적으로 말하면, 당분 해는 두 가지 단계 를가집니다. 하나는 에너지가 투자되는 (1 단계)와 ATP 또는 NADH (Phase II)의 형태로 사용 가능한 에너지를 생성하는 두 단계 를가집니다.
화학적 경로는 ATP 또는 NADH와 같은 에너지 저장 분자를 포함하는 것이 일반적입니다. 생화학 적 반응의 "통화"로서, 프로세스가 에너지를 사용하거나 방출 할 때 형태를 변경합니다. 생화학 적 경로에서 이러한 분자의 발생에주의를 기울이면 에너지 생성 또는 소비와 관련된 단계를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 먼저 ATP (아데노신 트리 포스페이트)를 살펴 보겠습니다. 위상 I 당분 해의, 2 개의 ATP 분자가 소비되어 ADP (아데노신 디 포스페이트)로 전환된다. 단계 II 에서 , 4 ADP는 유리 인산염 (무기 포스페이트라고 함)과 반응한다. ) ATP를 생성하려면
당신이 추적하는 경우, 그것은 당분 해 동안 우리는 2 ATP를 잃지 만 4 ATP를 얻는다는 것을 의미합니다. 순은 총 2 ATP를 생산합니다.
또 다른 에너지 저장 분자 인 NADH는 또한 당분 해의 자리를 찾습니다. 단계 II 에서 , 2 개의 NAD+ 분자는 NADH의 2 분자로 변화한다. NADH는 ATP보다 훨씬 더 많은 양의 에너지를 저장하기 때문에 이것은 중요합니다. 세포는 전자 수송 체인이라는 것을 사용하여 저장된 에너지에 접근 할 수 있습니다.
그게?
앞에서 보았 듯이, 당분 해는 지구상의 거의 모든 생명에 영향을 미치는 복잡한 과정입니다. 시간을 보내면 개별 단계, 관련된 분자 및 당분 해에 의존하는 다른 생물학적 과정에 대한 훨씬 자세한 정보를 찾을 수 있습니다.
그러나이 과정의 기본 사항은이 기사에서 논의한 것입니다. 6- 탄소 포도당은 3- 탄소 피루 베이트로 분해되고, 우리는 ATP와 NAD를 생성하며,“준비 단계”(단계 1)와“Payoff Phase”(Phase II)가 있습니다.
.글루코 네오 제네시스 :글리콜분이 뒤로!
Gluconeogenesis는 설탕 ( "Gluco")의 새로운 ( "Neo") 창조 ( "Genesis")를 의미하며, 이는 당분 해의 정확한 역 프로세스를 의미합니다. 이 경로는 피루 베이트로 시작하여 포도당의 합성을 초래합니다. 동일한 효소의 많은 부분 이이 과정에 관여하며 단계는 밀접하게 관련되어 있습니다. 앞으로와 뒤로 방향을 연결하려고하면 둘 다 기억하기 쉬울 것입니다.
추가 읽기
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