핵심 개념
이 글에서는 포도당 생성이란 무엇인가를 정의할 수 있습니다. , 조직별 역할(예:간 대 골격근)을 설명하고 관련된 몇 가지 주요 효소의 개요를 설명하고 이를 해당과정과 비교합니다.
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항상성
유기체는 자신이 유래한 생명 영역에 관계없이 하나의 공통점을 공유합니다. 즉, 각각은 항상성이라고도 알려진 지속적인 내부 균형을 유지해야 합니다. 그리고 인간과 같은 포유류도 다르지 않습니다.
항상성의 예에는 포도당의 가용성을 둘러싼 것이 포함됩니다. 예를 들어 성인의 경우 간에서 포도당의 중합체인 글리코겐이 분해되어 혈당 수치를 70mg/dL에서 99mg/dL까지 유지해야 합니다. 더욱이 골격근은 인체의 움직임을 위한 ATP 합성을 수행할 준비가 되어 있는 충분한 글리코겐을 가지고 있어야 합니다. 그러나 이러한 저장된 포도당이 고갈되면 어떻게 됩니까? 그 답은 포도당신생합성에 있습니다.
해당 접두사, 접미사 및 어근으로 세분화될 수 있습니다.
- 글루코스- =포도당
- -neo- =새로운
- -창세기 =형성
따라서 이는 전구체 분자로부터 포도당 분자가 합성되는 것을 의미합니다. 쉽게 이용 가능한 전구체 분자 중 하나는 피루브산입니다. 그러나 젖산염, 글리세롤 및 여러 포도당 생성 아미노산과 같은 다른 아미노산도 존재한다는 점에 유의하세요.
피루브산 전구체를 사용한 포도당 신생합성의 단순화된 보기. 어디
이는 미토콘드리아 기질에서 시작하여 진핵 세포의 세포질, 주로 간과 골격근에서 끝납니다.
포도당 생성에 관여하는 두 가지 주요 기관:간과 골격근. 언제?
이는 주로 항상성의 교란에 반응하여 간과 골격근에서 발생합니다. 혈당이 항상성 수준 아래로 떨어지면 간은 이를 보상하기 위해 포도당 생성 속도를 증가시킵니다. 그러나 혈당이 항상성 수준 이상으로 상승하면 간은 포도당 신생 속도를 감소시켜 신체에 혈당을 저장할 시간을 줍니다.
격렬한 활동을 하는 동안 골격근에 저장된 포도당이 떨어지면 골격근은 에너지를 생성하기 위해 포도당 신생합성 속도를 증가시킵니다. 그러나 포도당 저장량이 충분하면 이미 많은 양의 포도당에 자원을 낭비할 필요가 없으므로 포도당 생성 속도가 감소합니다.
어떻게?
피루브산으로 시작됩니다. 그러나 그것이 존재하는 곳인 미토콘드리아의 구조를 참조하는 것이 중요합니다. 미토콘드리아의 외막은 상대적으로 다공성인 반면, 내막은 상대적으로 불투과성이어서 피루브산이 세포질로 이동하는 데 문제가 있습니다.
따라서 포도당신생합성 효소 중 하나는 초기 기질인 피루브산을 옥살로아세트산으로 전환시킵니다. 옥살아세트산은 말산염 탈수소효소를 통해 말산염으로 전환되어 말산염 특이적 수송체를 통해 빠져나올 수 있습니다. 일단 세포질에 들어가면 옥살로아세트산으로 다시 전환되어 포도당신생합성 경로를 통해 진행될 수 있습니다.
미토콘드리아 매트릭스에서 시작되는 포도당 신생합성. 피루브산은 옥살로아세트산으로 변환되고, 이는 말산염으로 변환되어 수출될 수 있습니다. 여기에서 전환을 수행하려면 세 가지 추가 효소가 필요합니다. 이 과정은 해당과정에 반대됩니다. 해당과정이 이화작용(분해) 과정인 반면, 포도당 신생합성은 동화작용(형성) 과정입니다. 이 과정에는 해당과정의 세 가지 비가역적 효소를 보상하기 위해 세 가지 추가 효소가 필요합니다.
- 헥소키나아제는 포도당-6-포스파타아제로 대체됩니다
- PFK-1은 과당-1,6-비스포스파타제(FBPase-1)로 대체됩니다.
- 피루베이트 키나아제는 PEP 카르복시키나아제로 대체됩니다.
기질과 효소를 사용하여 세포질에서 발생하는 가장 독특한 3가지 포도당 생성 단계입니다. 포도당신생합성이란 무엇입니까? 연습 문제
문제 1
간과 골격근에서 조직 특이적 포도당신생합성 기능을 비교하고 대조하십시오.
문제 2
미토콘드리아 기질에서 생성된 피루브산이 단순히 미토콘드리아 내부 막을 통해 배출될 수 없는 이유를 설명하세요.
문제 3
GLUT 4로 알려진 특별한 포도당 운반체는 인슐린이 있는 경우 골격근의 세포막으로 선택적으로 이동하여 포도당 흡수를 촉진합니다. 돌연변이가 생존 가능한 GLUT 4 수송체의 전사와 번역을 방해한다면 골격근의 포도당 신생 속도는 증가할 것인가, 감소할 것인가, 아니면 동일하게 유지될 것인가?
포도당신생합성이란 무엇입니까? 문제 해결 연습
문제 1
간에서의 포도당 신생합성은 혈당 수준을 조절하는 데 도움이 되는 반면, 골격근에서의 포도당 신생합성은 ATP 형태로 에너지를 생성하는 데 도움이 됩니다.
문제 2
내부 미토콘드리아 막에는 피루브산을 기질 밖으로 내보내는 특정 수송체 단백질이 없습니다. 만약 그렇다면 해당과정이 복잡해질 것입니다. 따라서 먼저 옥살아세트산으로 전환되어야 하며, 이는 말산염으로 전환되어 말산염 특이 수송체를 통해 수출되어 포도당신생합성을 계속할 수 있습니다.
문제 3
포도당 신생합성이 증가합니다.
추가 자료
해당 주제에 대해 자세히 알아보려면 이 기사를 읽어 보시기 바랍니다!
