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생화학26

[생화학] 아미노산 (Amino acid) - 1 단백질(Protein)은 세포에서 일어나는 거의 모든 과정을 중개한다. 그래서 모든 세포는―심지어 생물인지 논란이 있는 바이러스(Virus)조차도― 다양한 단백질을 세포 내에 갖고 있다. 단백질은 매우 복잡한 3차원 구조로 되어 있고, 이러한 3차원 구조는 단백질의 기능을 결정한다(structure defines function). 단백질의 3차원 구조는 긴 아미노산 사슬이 접힘으로써 형성되는데, 접힘을 결정하는 것은 단백질을 구성하는 아미노산 각각의 성질이다. 때문에 아미노산에 대해 아는 것은 단백질을 공부하는데, 더 나아가 단백질로 구성된 효소로 매개되는 생체 내 화학반응을 다루는 학문인 '생화학'을 공부하는데 있어 매우 중요하다. 아미노산(Amino acid)은 공통된 구조를 갖는 분자들을 일컫는 .. 2024. 2. 18.
[생화학] 지질 생합성 (Lipid Biosynthesis) - 1 지질은 물에 녹지 않는 불용성 생체 분자를 통칭한다. 지질은 매우 다양한 기능을 갖고 있기 때문에 지질 합성 경로는 모든 생물에게 있어 매우 중요하다. 지질 합성은 ATP를 소모하며, 환원형 전자 운반체로 NADPH를 필요로 한다. 우선 지방산의 생합성에 대해 논의한 후, 지방산으로 구성되는 트라이아실글리세롤, 인지질 합성 과정에 대해 알아볼 것이다. 이후 다른 지질인 콜레스테롤의 생합성에 대해 알아보도록 하자. 1. 개요 지방산은 에너지를 저장하기 때문에, 세포의 에너지 필요에 따라 지방산의 분해, 합성 경로는 반드시 구분되어야 한다. 지방산의 분해는 미토콘드리아 기질에서 일어나는 반면, 지방산의 합성은 동물 세포에서는 세포질, 식물세포에서는 엽록체에서 일어난다. 또한, 지방산 분해의 최종 산물은 아세.. 2022. 9. 23.
[생화학] 광합성 (Photosynthesis) - 1 지금까지 두 가지의 인산화를 배웠다. ① 기질수준 인산화(Substrate-level phosphorylation) : 당분해, 시트르산 회로 ② 산화인산화(Oxidative phosphorylation) : 호흡 사슬 세 번째 인산화 방식인 광인산화(Photophosphorylation)는 광합성 생물에서 수행되며, 이화 반응의 결과였던 두 가지 인산화와는 다르게 생합성 반응의 연료로써 ATP를 합성한다. 합성된 ATP는 광합성 생물에서 탄소-동화 반응을 수행하는 데 이용된다. 앞으로 매우 다양한 동화 반응을 배울 것이다. 그에 앞서 인산화와 생합성이 함께 일어나는 복잡한 반응, 광합성(Photosynthesis)에 대해 먼저 다루고 넘어가도록 하자. 1. 광합성 개요 기본적인 내용에서부터 시작해보자... 2022. 9. 5.
[생화학] 산화인산화 (Oxidative Phosphorylation) - 3 이번 글에서는 산화인산화의 조절과 산화인산화와 관련된 기타 세부사항들에 대해 알아보도록 하자. 1. 산화인산화의 조절 다른 모든 에너지 대사처럼, 산화인산화 또한 세포의 에너지 필요에 따라 조절될 필요가 있다. 특히, 산화인산화는 호기성 생물에서 ATP의 대부분을 생성하는 반응이므로 그 조절의 중요성은 더욱 높다. 미토콘드리아의 ATP 생성 속도(호흡 속도)는 인산화의 기질인 ADP 농도에 보다 의존적이다. ADP는 Pi의 받개이므로 이러한 조절을 받개 제어(Acceptor control)라 부른다. 또한, 호흡 속도는 ATP-ADP 계의 질량작용비(Mass-action ratio)에 의해서도 조절받는다. 세포는 ATP의 농도를 ADP보다 훨씬 높게 유지하는데, 생합성 등의 대사 활동으로 ATP가 소모되.. 2022. 9. 5.
[생화학] 산화인산화 (Oxidative Phosphorylation) - 2 양성자-구동력이 어떻게 ATP를 합성할 수 있는가? 화학삼투 모형(Chemiosmotic model)에 따르면 양성자-구동력에 의한 양성자의 흐름이 ATP 생성효소(ATP synthase)의 양성자 구멍을 통해 이동할 때 ATP 합성을 유도한다. 이 과정은 미토콘드리아 바탕질과 막사이공간의 pH를 다르게 했을 때 ATP 합성 또는 가수분해가 일어남을 관찰함으로써 밝혀졌다. 양성자-구동력을 위해 ATP 합성과 호흡 사슬은 꼭 연결되어야 한다. 이번 글에서는 ATP 생성효소가 어떻게 기능하는지에 대해 알아보도록 하자. 1. ATP 생성효소 미토콘드리아의 ATP 합성효소는 F1과 Fo[올리고마이신(Oligomysin)에서 유래한 o다.] 두 개의 기능 영역을 갖는다. Fo 영역은 미토콘드리아 내막에 고정되어 .. 2022. 9. 3.
[생화학] 산화인산화 (Oxidative Phosphorylation) - 1 호기성 생물에서 에너지 대사의 궁극적 목표는 산화인산화(Oxidative Phosphorylation)다. 탄수화물, 지질, 아미노산의 분해 산물은 모두 시트르산 회로로 수렴되고, 시트르산 회로의 산물인 NADH와 FADH2는 다시 산화인산화를 거쳐 ATP를 생성한다. 비광합성 생명체에서 ATP는 대부분 산화인산화에 의해 공급된다. 진핵생물에서 산화인산화는 미토콘드리아 내막에 포함된 거대한 단백질 복합체에 의해 일어난다. 산화인산화의 기전은 세 가지 구성 요소를 필요로 한다. 이러한 기전은 화학삼투 이론(Chemiosmotic theory)에 기초한다. ① 일련의 막 결합 단백질 운반체를 통해 최종 전자 수용체(산소)로 전자를 전달한다. ② 전자의 흐름으로 방출된 자유 에너지는 양성자를 막사이공간으로 수.. 2022. 9. 1.
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