세포의 에너지 생성

소개글

생화학,생물의 세포의 에너지 생성

목차

에너지
호흡과 해당과정
발효
크랩스 회로 ( =시트르산 회로 =TCA회로)
전자전달계와 화학삼투

본문내용

에너지

대사반응의 주요 목표 중 한 가지는, 에너지를 저장하고 필요시 그것을 방출하는 물질의 공급을 쉽게 할 수 있는 것이다. 일정한 에너지 공급은 생명의 과정을 수행하고 또한 질서를 유지하는데 필요하다. 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환될 수 있다. 생명 계에서 어떤 종의 미생물과 식물은 태양 에너지를 취해서 포도당과 다른 탄수화물 같은 에너지가 풍부한 분자들을 합성하는데 이용한다. 이러한 과정을 광합성(photosynthesis)이라고 한다. 광합성을 할 수 없는 생명체는 에너지가 풍부한 분자들을 광합성 생명체로부터 얻는다. 그들은 탄수화물로부터 생겨난 에너지를 adenosine triphosphate(ATP) 라는 유용한 형태로 전달한다.
탄수화물이 분해되고 그 에너지가 ATP를 생생하기 위해 방출되는 여러 단계의 과정은 호흡(respiration)이라 불리워진다. 광합성과 호흡은 모든 생명체에서 일어나는 대사의 기본이다.

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전자전달들에 대해서 알아보면 전자를 운반하는 분자인 NADH에서 최종 전자수용체인 산소로 전자가 이동되고 있다. 산소분자 속의 각 산소 원자는 용액 속에 존재하는 두 개의 H+와 두개의 전자와 결합하여 세포호흡의 마지막 생성물의 하나인 물(H2O)를 만든다. 모든 전자전달자는 산화 환원 반응에 의해 전자와 결합하거나 전자를 내어놓는다.
산화-환원이 일어남에 따라 단백질복합체는 전자에서 방출되는 에너지를 이용하여 막의 한쪽에서 다른 쪽으로 H+ 이온을 능동적으로 이동시킨다. 수많은 H+ 이온들이 축적되어 막을 사이에 두고 농도 차가 생기게 되어 위치에너지가 형성된다. 이 위치에너지가 ATP 합성에 사용된다.
H+는 에너지 차에 의해 막을 가로질러 미토콘드리아의 내부 기질로 들어오려고 하지만 미토콘드리아 내막이 H+에 대해 불투과성 이므로 들어올 수 없다. 다만 H+이온은 특수한 단백질 통로를 통해서만 다시 들어올 수 있다. ATP를 합성하는 단백질복합체인 ATP 합성효소는 H+ 이온이 통과하는 통로 역할과 ADP를 인산화하여 ATP로 만들어주는 효소의 역할을 동시에 한다. 즉 화학 삼투현상에 의해 세포는 발열반응인 전자 전달과정과 흡열반응이 ATP 합성과정을 동시에 수행한다.

참고 자료

생명과학 - 라이프사이언스