07. 호흡계 :: 세포호흡(내호흡)을 위한 해당과정, 피부르산 산화, TCA 회로

 

이번엔 앞선 글에서 말했듯 외호흡에 이어 내호흡, 세포호흡에 대해 다뤄보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

우선 세포호흡은 다양한 에너지원으로부터 ATP 형태의 에너지를 만드는 과정입니다.

 

그중 유산호 호흡을 통해 많은 ATP를 생산하는데, 그럼 유산소 호흡 절차를 알아보도록 하겠습니다.

 

- O2는 산소가 부족하거나 없고, + O2는 산소가 충분히 있다는 의미입니다.

 

 

 

1 단계. 해당 과정(Glycolysis)

 

 

세포 내 여러 곳에서 일어나며, 포도당을 피부르산(pluvic acid)으로 만들며 ATP를 얻어내는 과정입니다.

 

 

glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 
-> 2 pyruvate + 2 NADH + 2 (H+) + 2 ATP + 2 H2O

 

 

 

2 단계. 피루브산 산화(pyruvate oxydation)

 

 

피루브산 산화는 미토콘드리아에서 일어나며, 피루브산이 아세틸 CoA로 산화되며 CO2가 방출됩니다.

 

 

 

 

3 단계. TCA 회로

 

 

 

TCA 회로를 거치며 아세틸 CoA로부터 포도당 1개당 6 NADH, 2 FADH2, 2 ATP를 추가로 생성합니다.

 

4 단계. 전자전달계 (electron transport chain)

 

 

전자전달계는 ATP 합성 효소를 통한 산화적 인산화(oxidative phosphorylation)로

 

화학 삼투에 따라 NADH와 FADH2가 ATP로 각각 1개 당 3개와 2개씩 변환된다.

 

포도당 1개 당 10NADH + 2FADH2 + 4ATP = 38ATP

 

 

이 과정에서 형성된 'H+'는 산소(O2)와 결합하여 물(H2O)이 만들어집니다.

그리고 노폐물로 이산화탄소(CO2)가 생성이 되게 됩니다.

 

다음으로 산소가 부족하거나 없을 때 이루어지는 무산소 호흡인 '발효(fermentation)'에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

 

1. 알코올 발효 또는 에탄올 발효

 

 

효모에 의해 이루어지며 해당과정에서부터 알코올(에탄올)을 만드는 과정까지로의 에너지 생산 과정입니다.

 

 

 

2. 젖산 발효 (lactic acid fermentation)

 

 

해당과정에서부터 락트산(젖산)을 만드는 과정까지로의 에너지 생산 과정입니다.

 

 

 

두 개의 ATP가 생성되며, 격렬한 운동 시 근육에서 일어날 수 있습니다.

 

발효과정에서 해당과정에서 생성된 NADH가 이용되어 NAD+가 되는데,

중요한건 발효는 포도당 1개당 2 ATP 밖에 얻을 수 없기에 유용한 에너지 획득 방법이 아닙니다.

 

그렇다면 ATP란 무엇이길래 에너지원이 되는 걸까요?

 

What is ATP?

 

 

 

 

위의 유튜브 채널 덕분에 생물학적 지식 복습을 좀더 수월하게 할 수 있는 듯 합니다 ㅎㅎ

암튼, ATP는 ADP와 Pi 사이에 고에너지 결합을 저장하고

Pi를 에너지를 필요로 하는 분자에 결합시킴으로써 에너지를 이용합니다.

 

보통 ATP는 근육수축, 세포소기관 이동, 능동 수송, 효소 활성화 등에 이용되곤 합니다.

 

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다음으로는 호흡계와 밀접한 관련이 있는 '순환계'에 대해 정리해보도록 하겠습니다.

 

 

참고자료

 

 

세포호흡