나의 세상

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 ..

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..