소개글
"glycolysis"에 대한 내용입니다.
목차
1. 생물학에서의 ATP
1.1. ATP의 정의
1.2. ATP의 중요성
2. 해당작용(Glycolysis)
2.1. 해당작용의 역사
2.2. 해당작용의 정의
2.3. 해당작용의 단계
2.4. 해당작용 이후의 작용
3. TCA 회로(시트르산 회로)
3.1. TCA 회로의 역사
3.2. TCA 회로의 정의
3.3. TCA 회로의 전체 단계
4. 전자전달계(Electron Transport Chain)
4.1. 전자전달계와 산화적 인산화
4.2. 전자전달 효소 복합체
4.3. 화학 삼투
5. 광합성
5.1. 명반응
5.1.1. 물의 광분해
5.1.2. 광 인산화
5.2. 암반응
5.2.1. 탄소고정
5.2.2. 환원
5.2.3. RuBP 재생성
6. 참고 문헌
본문내용
1. 생물학에서의 ATP
1.1. ATP의 정의
ATP(Adenosine Triphosphate)는 모든 살아있는 세포에서 에너지 저장소 역할을 하는 중요한 분자이다. ATP는 5탄당 리보스(ribose)와 아데닌(adenine)이 결합한 아데노신(adenosine)에 3개의 인산기(phosphate)가 결합한 구조를 가지고 있다. 따라서 ATP는 3인산(triphosphate)이라고도 불린다. 모든 생명체 내에 존재하는 이 유기 화합물은 호흡 과정을 통해 생성되며, 대부분의 세포 과정에서 에너지원으로 사용된다. ATP 분자 내의 강력한 인산 결합은 에너지를 저장하고 있다가 필요할 때 방출하는 역할을 한다. 이렇게 ATP는 생물학적 활동에 필수적인 에너지 통화 역할을 하는 것이다.
1.2. ATP의 중요성
ATP는 모든 생명체에 있어서 가장 중요한 에너지 화합물이다. ATP는 생명체 내에서 일어나는 대부분의 화학 반응에 에너지를 공급하는 역할을 한다. 생명체가 생명을 유지하기 위해서는 끊임없이 ATP를 생산해야 하며, ATP의 농도가 줄어들면 해당 생명체는 사멸하게 된다.
생명체 내에서 일어나는 대부분의 화학 반응은 자발적인 반응이 아니며, 화학 반응이 일어나기 위해서는 활성화 에너지가 필요하다. 이러한 활성화 에너지를 공급하는 것이 ATP의 역할이다. 예를 들어, 생명체 내에서 진행되는 합성 반응이나 운반 과정 등은 모두 ATP의 에너지를 이용하여 진행된다. 즉, ATP는 생명체 내의 거의 모든 작용에서 필수적인 역할을 하는 것이다.
또한 ATP는 생명체 내에서 발생하는 열 에너지를 저장하고 이를 다른 형태의 에너지로 변환시키는 역할도 한다. 이를 통해 생명체는 필요한 에너지를 언제든지 사용할 수 있게 된다. 예를 들어 근육 수축, 신경 전달, 세포 분열 등 생명체의 다양한 활동에 ATP가 이용된다.
따라서 ATP는 생명체의 생존과 활동에 필수적인 화합물이며, 생명체가 살아가기 위해서는 끊임없이 ATP를 생산하고 이용해야 한다고 볼 수 있다. 생명체 내에서 ATP의 농도가 줄어들면 생명체의 활동이 제한되고 결국 사멸에 이르게 된다.
2. 해당작용(Glycolysis)
2.1. 해당작용의 역사
해당작용의 역사는 약 100년에 걸쳐 점진적으로 밝혀졌다"".
오늘날 알려져 있는 해당과정의 경로는 완전히 밝혀지기까지 거의 100년이 걸렸다"". 전체적인 해당과정의 경로를 밝히기 위해서 수없이 많은 실험들과 각각의 결론들이 합쳐진 결과물이 필요했다"".
해당과정을 이해하기 위한 첫 걸음은 19세기 와인 산업에서 시작되었다"". 프랑스의 와인 업계에서는 왜 발효 과정에서 에탄올이 제대로 생성되지 않고 와인이 종종 맛없게 변질되는지를 조사하고자 했다"". 프랑스의 과학자 루이 파스퇴르(L. Pasteur)는 1850 년대에 이 문제를 연구했으며, 파스퇴르의 연구 결과들은 해당과정을 밝혀내는 대장정의 시작이었다"".
파스퇴르의 실험은 발효가 살아있는 미생물의 작용에 의해 일어난다는 것을 보여주었으며 발효시 혐기성 조건에 비해 호기성 조건에서 효모의 포도당 소비가 감소한다는 사실을 발견했다"". 파스퇴르의 실험은 획기적이었으나, 해당과정의 구성 단계들에 대한 이해는 1890년대에 Edward Buchner (에두아르트 부흐너)의 비세포 발효 실험을 통해 제공되었다"".
부흐너는 생명이 없는 효모 추출액을 이용하여 포도당을 에탄올로 전환시키는 것이 가능하다는 것을 입증했다"". 이 실험은 생화학에 혁명을 일으켰을 뿐만 아니라, 이후의 과학자들이 보다 통제된 실험실 환경에서 해당과정을 분석할 수 있도록 해주었다"".
일련의 실험들(1905년~1911년)에서 아서 하든과 윌리엄 영(A. Harden & W. young)은 해당과정의 보다 많은 부분들을 밝혀냈다"". 그들은 알코올 발효에서 포도당 소비에 대한 ATP의 조절 효과를 발견했다"". 또한 해당과정의 중간 생성물인 과당 1.6 – 이중인산의 역할을 밝혀냈다"".
아서 하든과 윌리엄 영은 닉 셰퍼드와 함께 실시한 두 번째 실험에서 발효를 진행시키기 위해서 열에 민감한 고분자량의 부분(효소의 단백질 부분)과 열에 민감하지 않은 저분자량의 부분(ADP, ATP, NAD+ 및 다른 보조 인자들)이 함께 필요하다는 것을 밝혀냈다"".
1920 년대에 오토 마이어호프(Otto Meyerhof)는 부흐너, 하덴, 영이 발견한 해당과정의 부분적인 과정들을 서로 연결시켰다"". 마이어호프와 그의 연구팀은 근육 조직으로부터 해당과정의 효소들을 추출하여 인위적으로 글리코젠에서 젖산까지 생성하는 경로를 만들었다"".
마이어호프와 르네이트 주노비츠 코콜라티(Renate Junowicz-Kockolaty)는 과당 1,6-이중인산이 2개의 삼탄당 인산으로 분해되는 반응을 연구했다"". 이전의 연구는 1,3-다이포스포글리세르알데하이드와 산화효소와 보조 인자들을 통해 분열이 일어난다고 제안되었었다"". 마이어호프와 주노비츠는 알도스와 이성질화효소 반응의 평형 상수가 무기인산이나 다른 보조 인자 또는 산화효소에 의해 영향을 받지 않는다는 것을 발견했다"".
1930년대에 구스타프 엠덴(Gustav Embden)은 우리가 현재 해당과정으로 알고 있는 대사 경로의 상세한 단계별 개요를 제안했다"". 해당과정의 복잡성을 결정하는데 가장 큰 어려움은 빠른 분해 반응, 해당 과정 중간생성물의 매우 짧은 수명과 낮은 정상 상태 농도에 있었다"".
1940년대에 이르러서 마이어호프, 엠덴, 및 다른 많은 생화학자들은 마침내 해당과정의 퍼즐을 완성했다"". 해당과정에 대한 이해는 다음 수십년 동안 확장...
참고 자료
에너지 대사와 운동 강의교안
Teresa Audesirk,Gerald Audesirk,Bruce E. Byers, 생명과학의 이해, 바이오사이언스, 2014
Lehninger Principles of Biochemistry Fifth edition Figure14-2
gardenandplate.com/calvin.html
Lehninger Principles of Biochemistry Fifth edition unnumbered 14 p528
Lehninger Principles of Biochemistry Fifth edition Figure16-7 / 19-44,56
study.zum.com/book/13188
www.iubmb-nicholson.org/swf/glycolysis.swf
www.youtube.com/watch?v=TA4if6sAM8Q
ko.wikipedia.org/wiki/광합성
terms.naver.com/entry.nhn?docId=5703163&cid=61232&categoryId=61232
blog.naver.com/david6703/220905429948
www.doopedia.co.kr/doopedia/master/master.do?_method=view&MAS_IDX=101013000846484
ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8F%AC%EB%8F%84%EB%8B%B9%EB%B6%84%ED%95%B4%EA%B3%BC%EC%A0%95
