케톤체의 형성
간에서의 지방산 산화과정 -> 아세틸-CoA로 시트르산 회로 유잇되거나 케톤체(아세톤, 아세토아세트산, 베타-히드록시뷰티르산)으로 전환된다.
기아나 제1당뇨병의 경우 간세포내의 옥살로아세트산이 과도하게 소비 -> 지방산이 분해된 아시텔CoA 시트르산 회로로 유입되지 못하고 케톤체를 형성한다.
케톤체를 보조에너지원으로 이용 : 뇌,심장,근육,신장
코리 회로(Cori cycle)
근육이 대단히 활발하게 일할 때 골격근은 글리코겐을 에너지원으로 사용하여 당분해를 통해 젖산을 생성함. 회복 중에는 젖산의 일부가 간으로 운반되어 포도당 신생합성을 통해 포도당으로 전환됨. 포도당은 혈액으로 방출되고 근육으로 되돌아와 글리코겐으로 저장됨
1. 당의 생합성
(1) 포도당신생합성(gluconeogenesis) : 포도당 신생합성 경로는 해당과정의 단순 한 역과정과는 다름
ㄱ. 포도당신생합성 과정에서의 우회 경로 : 해당과정 중 hexokinase, PFK－1, pyruvate dehydrogenase complex에 의해 진행되는 반응은 본질적으로 비가역적이므로 포도당신생합성 과정에서는 위의 반응을 우회하는 역과정을 이용함
1. 당의 생합성
(2) 해당과정과 포도당신생합성 과정의 통합적 조절
ㄱ. 피루브산 대사 경로 상에서의 조절 : 피루브산은 피루브산 탈수소효소 복합체에 의해 아세틸－CoA로 전환되거나 피루브산 카르복실라아제에 의해 옥살로 아세트산이 되는데 아세틸－CoA의 농도가 증가하면 피루브산 탈수소효소 복합체를 저해하여 피루브산으로부터 아세틸－CoA가 생성되는 반응을 저해하게 되고 반면 피루브산 카르복실라아제를 활성화하여 포도당신생합성을 촉진하게 됨
위로가는게 포도당신생합성 아래로 가는게 해당과정
ㄴ. PFK－1과 FBPase－1의 활성 조절 : 서로 상반된 이 과정은 상호 통합적인 방식으로 조절됨
ⓐ 세포 내 물질농도 변화에 따른 알로스테릭 기작에 의한 다양한 조절 방식 : 아래 조절 작용들은 세포 내 변화에 의해 개시되고 매우 빠르고 가역적이며 알로스테릭 조절 방식에 의해 조절됨
ⓑ 과당 2,6 이인산에 의해 매개되는 호르몬 조절 : 해당과정이나 포도당신생합성의 호르몬 조절은 과당 2,6 이인산에 의해 매개됨
아래그림으로 알 수 있는것: 포도당 신생합성과 해당과정은 동시에 일어나지 않는다.
ㄷ. 글리코겐 대사 조절 : 글리코겐 포스포릴라아제를 비롯한 여러 가지 효소의 활성화, 불활성화 작용을 통해 글리코겐 대사가 조절됨
ⓐ 글리코겐 포스포릴라아제(glycogen phophorylase)의 활성 조절 : 글리코겐 포스포릴라아제는 알로스테릭 작용과 가역적인 인산화 과정에 의해 활성이 조절됨
(3) 다른 에너지원의 당으로의 전환
ㄱ. 단백질의 당화 : 포도당 생성에 이용되는 아미노산은 미토콘드리아 내에서 유
기산으로 전환된 뒤 피루브산이나 TCA회로 중간산물로 전환되어 포도당신생합
성 과정에 이용됨
ㄴ. 지질의 당화 : 대부분의 지방산은 당으로 전환될 수 없으나 글리세롤의 경우
G3P로 전환되어 포도당신생합성 과정에 이용됨. 또한 글리옥시좀을 지니는 생물
의 경우 글리옥실산 회로를 통해 지방산을 당으로 전환시킬 수 있음
글리옥실산 회로와 시트르산 회로를 이용한 당의 생합성
ⓐ 글리옥실산 회로(glyoxylate cycle) : citrate synthase, aconitase, isocitrate dehydrogenase 등은 시트르산 회로의 동종 효소들이며 isocotrate lyase와 malate synthase는 글리옥실산 회로의 고유 효소들임. 2개의 아세틸기가 회로로 진입하게 되고 4개의 탄소가 숙신산의 형태로 방출되는 것을 주목해야 함
ⓑ 글리옥실산 회로와 시트르산 회로 간의 관계 : 글리옥실산 회로의 반응은 중간체가 양 구획 사이를 왕래함으로써 시트르산 회로의 반응과 동시에 서로 맞물려 진행됨. 숙신산이 옥살로아세트산으로 전환되는 반응은 시트르산 회로 효소에 의하여 촉매됨
2. 지질의 생합성
지방산의 생합성 : 동물세포의 경우 팔미트산까지의 생합성은 세포질에서
이루어지나 식물체의 경우 지방산의 생합성은 엽록체에서 일어남
ㄱ. 미토콘드리아로부터 세포질로의 아세틸기 수송 : 미토콘드리아 외막은 상당히 투과성이 높은 막임. 미토콘드리아 기질에서 일어나는 아미노산의 이화과정 또는 세포질에서 일어나는 해당과정에서 만들어진 피루브산은 미토콘드리아 기질에서 아세틸－CoA로 전환됨. 아세틸기는 시트르산 형태로 미토콘드리아 밖으로 나가고 세포액에서 다시 아세틸－CoA로 전환되어 지방산 합성에 이용됨.
지방산 생합성에 이용되는 NADPH는 이 과정과 아울러 오탄당 인산 경로를 통해 공급됨
Point 8. 지방산 생합성과정과 지방산 길이신장
