생체 성분의 화학 | 영양소의 이화작용(Catabolism)

세포가 에너지를 생성하는 영양소인 탄수화물, 지방질, 단백질에 대한 각각의 효소적 분해는 연속되는 효소반응에 의해서 한 단계씩 진행된다. 호기적 이화에는 [그림 7]에 나타낸 것과 같은 3가지 주요한 단계가 있다. 그 단계 Ⅰ에서는 다당류가 헥소오스 또는 펜토오스로 분해되고, 지방질이 지방산과 글리세롤 및 기타 성분으로 분해되며, 단백질은 20여종의 아미노산 성분으로 가수분해된다.

 

이화단계 Ⅱ에서는 단계 Ⅰ에서 만들어진 여러 가지 생성물들이 작은 단위의 단순한 분자로 변환된다. 즉, 단계 Ⅰ에서 생성된 헥소오스, 펜토오스, 글리세롤은 탄소 원자 3개로 이루어지는 중간체인 피루브산(pyruvate)으로 분해된다. 그리고 이어서 탄소 원자 2개로 된 단위인 아세틸-CoA(acetyl- coenzyme A)로 변환된다. 마찬가지로 지방산과 대부분 아미노산의 탄소골격도 분해되어 아세틸-CoA형으로 아세틸기를 만든다. 따라서 아세틸-CoA는 이화단계 Ⅱ의 공통 최종 산물이다.

 

 

단계 Ⅲ에서는 아세틸-CoA의 아세틸기가 최종 공통경로(final common pathway)인 시트르산회로(citric acid cycle, TCA cycle)로 들어간다. 이 경로에서 에너지를 생성하는 대부분의 영양소는 최종적으로 CO₂로 산화된다. 이화의 단계 Ⅰ에서는 몇십 또는 몇백에 달하는 서로 다른 단백질이 20여종의 아미노산으로 분해되고, 단계 Ⅱ에서는 이들 아미노산의 대부분이 아세틸-CoA와 암모니아(NH₃)로 분해되며, 다시 단계 Ⅲ에서 아세틸-CoA의 아세틸기가 시트르산회로를 통해 CO₂와 H₂O로 산화된다.

 

 

 

 

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