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 대사[편집]
- 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 대사[편집]
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.
|
| 주요 대사 경로들의 망 |
식물의 에너지 대사[편집]
조절 기전[편집]
에너지 대사는 대사경로 만큼이나 에너지 대사가 물질 대사에 균형있고 정교한 조절 기전으로 작용하는데 관여하는지도 중요하게 다룰 필요가 있다.
장기[편집]
에너지 대사에 관여하는 장기는 위장, 간, 신장, 췌장 등 뿐만 아니라 뇌, 근육 등도 중요하게 연관되어 있다.
영향[편집]
에너지 대사는 스트레스, 알코올 및 운동에 의해서도 많은 영향을 받는다.
같이 보기[편집]
각주[편집]
- ↑ 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.
