생체에너지학
생체에너지학(영어: bioenergetics) 또는 생물에너지학은 생체에서의 에너지 변환과 관련된 생화학 및 세포생물학의 분야이다.[1] 생체에너지학은 살아있는 생명체에서 에너지 변환에 대한 연구와 세포 호흡과 같은 수천 가지의 다른 세포 과정 연구와 아데노신 삼인산(ATP) 분자와 같은 형태의 에너지의 생산과 이용으로 이어지는 많은 다른 대사 및 효소 과정에 대한 연구를 포함하는 생물학적 연구의 활발한 영역이다.[2][3] 즉, 생체에너지학의 목표는 살아있는 유기체가 생물학적 일을 수행하기 위해 에너지를 획득하고 변환하는 방법을 설명하는 것이다.[4] 따라서 대사(metabolism) 경로에 대한 연구는 생체에너지학의 필수적인 부분이다.
주요 에너지 대사편집
- 산화환원반응 – NAD+와 FAD
- 분해 반응 – 가수분해 등
- 합성 반응 – 단백질 생합성, 글리코젠 합성 등
- 이성질화 반응
- 원자단 이동 반응(group transfer reaction)
이러한 에너지 대사에 관여하는 것으로는 에너지(ATP, 빛 등), 물, 효소 등이 있으며, 이들이 단백질, 핵산, 탄수화물, 지방산 등의 생체분자들의 작용기전에 관여한다.
동물의 에너지 대사편집
동물의 주요 에너지 대사는 다음과 같다.
| 에너지대사 | 대사경로 (산화 분해) | 생합성 |
|---|---|---|
| 탄수화물 | 해당과정, 시트르산 회로, 전자전달계 | 포도당신생합성 |
| 지방산 | 베타산화, 시트르산 회로 | |
| 단백질(아미노산) | 단백질분해과정, 요소회로, 탈아미노화 반응 | 포도당생성 아미노산, 케톤생성 아미노산 |
| 핵산 | 오탄당 인산 경로 |
에너지 생성은 미토콘드리아 기질(matrix) 내부와 연관있다. 포도당, 지방산, 단백질은 미토콘드리아 내의 TCA 회로를 거쳐 에너지 대사에 직접적으로 관여하게 된다.
이들 주요 에너지 대사 경로들은 서로 촘촘히 잘짜여진 망을 형성하고 있다.
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| 주요 대사 경로들의 망 |
식물의 에너지 대사편집
조절 기전편집
에너지 대사는 대사경로 만큼이나 에너지 대사가 물질 대사에 균형있고 정교한 조절 기전으로 작용하는데 관여하는지도 중요하게 다룰 필요가 있다.
장기편집
에너지 대사에 관여하는 장기는 위장, 간, 신장, 췌장 등 뿐만 아니라 뇌, 근육 등도 중요하게 연관되어 있다.
영향편집
같이 보기편집
각주편집
- ↑ Nelson, David L., Cox, Michael M. Lehninger: Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company, 2013. Sixth ed., pg 24.
- ↑ Green, D. E.; Zande, H. D. (1981). “Universal energy principle of biological systems and the unity of bioenergetics”. 《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》 78 (9): 5344–5347. Bibcode:1981PNAS...78.5344G. doi:10.1073/pnas.78.9.5344. PMC 348741. PMID 6946475.
- ↑ Nelson, David L., Cox, Michael M. Lehninger: Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company, 2013. Sixth ed., pg. 27.
- ↑ Nelson, David L., Cox, Michael M. Lehninger: Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company, 2013. Sixth ed., pg. 24.