【생물학】 4-3강. 포도당 합성

4-3강. 포도당 합성(glucose synthesis)

 

추천글 : 【생물학】 4강. 세포와 에너지대사

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1. 포도당 신생합성 [본문]

2. 코리 회로 [본문]

3. 글리옥시산 회로 [본문]

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a. 해당과정

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1. 포도당 신생합성(gluconeogenesis) : 해당과정 역반응 [목차]

⑴ 개요 

① 동물세포 : 간에서 일어남

② 호르몬 조절

○ 글루카곤, 글루코코르티코이드 : 포도당신생합성 촉진

○ 인슐린 : 포도당신생합성 억제

③ 류신, 리신 : 이 두 아미노산에서만 아미노산으로부터의 포도당 신생합성이 안 됨

④ 안주 없이 술만 마신 경우 포도당 신생합성이 억제되어 케톤체가 증가함

⑵ 피루브산 → OAA(옥살로아세트산, oxaloacetic acid) 전환

① 효소 : 피루브산 카르복실라아제(pyruvate carboxylase), 미토콘드리아 내부에 위치

② 음성피드백 : 아세틸 coA가 피루브산 카르복실라아제 촉진 → 포도당 신생합성↑, 해당과정 ↓ → 아세틸 coA↓

⑶ OAA → PEP 전환

① 효소 : PEP 카르복시키나아제(PEP carboxykinase), 세포질에 위치

② OAA 1분자당 1 GTP 사용

○ 해당과정 : -2 ATP , +4 ATP

○ 포도당 한 분자를 생성함에 있어 2 GTP (OAA → PEP) + 4 ATP, 총 6 NTP가 사용

⑷ 과당 1,6이인산 → 과당6인산 전환

① 효소 : 과당1,6이인산탈인산화효소(FBPase, fructose-1,6bisphosphatase), 세포질에 위치

○ 역반응 효소 : PFK-1, 세포질에 위치

② 효소 알로스테릭 조절 : 과당 2,6이인산은 억제, 글루카곤은 촉진, 인슐린은 억제

⑸ 포도당 6인산 → 포도당 전환

① 효소 : 포도당 6인산 탈인산화효소(glucose-6-phosphatase), 활면소포체 내부에 위치

○ 역반응 효소 : hexokinase, 세포질에 위치

⑹ 포도당 6인산 → 포도당 1인산

① 역반응 효소 : phosphoglucomutase는 g-1-p를 g-6-p로 전환

⑺ 포도당 1인산 : 글리코겐 사슬의 4번 혹은 6번 탄소에 탈수중합반응을 통해 첨가

① 역반응 효소 : 글리코겐 포스포릴라아제(glycogen phosphorylase)가 글리코겐을 g-1-p로 분해

② 인슐린 : 탈인산화를 촉진

③ 글루카곤 : 인산화를 촉진

⑻ 인슐린의 작용

① 1^st. 혈당량이 높을 때 인슐린은 IR(insulin receptor)에 결합

② 2^nd. 그 복합체는 IRS-Pi를 통해 protein kinase를 활성화시키고 glycogen synthase kinase를 인산화 및 비활성화

③ 3rd, PP1(protein phosphatase 1)은 glycogen synthase를 탈인산화하여 활성화시킴

④ 4^th. 결국 glycogen 합성이 증가하여 혈당량은 낮아짐

 

 

2. 코리 회로(Cori circuit) [목차]

⑴ 정의 : 간에서 일어나는 젖산의 포도당 신생합성 반응

① 알코올을 이용한 포도당 신생합성은 없음

⑵ 과정 : 한 cycle당 4 ATP가 소비됨

① 간은 골격근으로 포도당을 보냄

② 골격근은 젖산을 생성

○ type 2 muscle, 적혈구에서 많이 일어남. 심장, 신장은 일어나지 않음

○ 2 ATP가 생성됨

③ 생성된 젖산은 다시 간으로 보내짐

④ 간에서 포도당 합성

○ 6 ATP가 소비됨

⑶ 활발한 운동시

① 근육

○ 달리는 중에 해당과정이 왕성하고, NADH → NAD⁺(즉, 젖산발효)는 느린 반응이므로 NAD⁺/NADH가 낮아짐

○ 운동 후 NAD⁺, NADH 농도가 정상화됨, 즉 NAD⁺/NADH가 높아짐

② 간 : 정상적으로 세포호흡이 일어나 NAD⁺/NADH가 높음

 

 

3. 글리옥시산 회로 [목차]

⑴ 정의 : 식물의 포도당 합성경로

⑵ 장소 : 지질체(lipid body), 글리옥시좀(glyoxisome), 미토콘드리아에 걸쳐서 일어남

 

입력: 2019.01.16 17:47