[생물학, 세포생물학]유기호흡

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목차

Ⅰ. 세포 호흡과 유기 호흡
Ⅱ. 유기 호흡의 과정
⒈ 해당 작용(Glycolysis)
⒉ TCA 회로
⒊ 전자전달계(Electron transport system)
Ⅲ. ATP 생성과 에너지 효율
⒈ ATP를 만들어내는 두 가지 기작
⒉ 유기 호흡에서의 에너지 효율
⒊ 유기 호흡에서의 ATP 생성
Ⅳ. 유기 호흡 뒷이야기
⒈ 광합성과 유기 호흡의 관계
⒉ 연소와 세포 호흡
Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 세포 호흡과 유기 호흡
자동차는 연료를 태워서 움직이는 데 필요한 에너지를 얻고, 사람의 몸을 구성하는 세포는 포도당과 같은 유기물을 산화 ‧ 분해 시켜 생활에 필요한 에너지를 얻는다. 이와 같이 생물이 세포 속에서 유기 양분을 산화 ‧ 분해 시켜 생활에 필요한 에너지를 얻는 과정을 세포 호흡이라고 한다. 세포 호흡은 주로 미토콘드리아에서 진행된다.
Ⅱ. 유기 호흡의 과정
유기 호흡의 과정은 크게 해당 과정, TCA 회로, 전자 전달계의 3단계로 진행된다.
세포로 흡수된 포도당은 세포질에서 해당 과정을 거쳐 피부르산으로 분해 되며, 이 과정에서 약간의 ATP가 생성된다. 해당 과정에서 생성된 피부르산은 O2가 충분히 있으면 미토콘드리아 내로 들어가 미토콘드리아의 기질에서 TCA 회로를 거치게 되고, 이 과정에서 CO2와 O2의 이탈이 일어난다. 이탈된 수소는 NAD나 FAD와 같은 전자 전달 물질에 수용된 후 미토콘드리아 내막의 전자 전달계를 거쳐 O2에 전자를 전달한다. 전자 전달계에서는 전자의 이동에 의해 상긴 에너지를 이용하여 많은 양의 ATP를 생성한다
⒈ 해당 작용(Glycolysis)
무기대사의 경우도 포도당에서 시작하는 유기호흡의 첫 단계와 동일하다. 포도당은 단당류에 혹한다. 6개의 탄소, 12개의 수소 및 6개의 산소원자가 포도당 분자를 구성하고 있으며 그들 모두는 고유결합으로 연결되어 있고 6개의 탄소원자가 골격 구조을 형성하고 있다. 해당 작용에 의해 포도당이나 다른 탄수화물들은 세포질에서 부분 분해 되어 탄소 3개짜리 화합물인 피부르산 두 분자로 만들어진다.
⒉ TCA 회로
2단계에서는 1단계 보다 조금 더 많은 ATP가 생성된다, 피부르산에서는 인산화탄소의 형태로 탄소원자가 떨어져 나오고, 반응과정 중 방출된 정자와 수소원자를 조효소가 붙잡는다. 준비관정에 관여하는 효소는 각 피부르산 분자로부터 탄소원자를 떼어낸다. 효소의 작용을 도와주는 조효소 A(coenzyme A, CoA)는 남아있는 두 탄소와 반응하여 아세틸-CoA가 되고, 남아있던 두 탄소는 옥살초산(oxaloacetate, OAA)과 결합하여 크랩스 회로에 참여한다. 이 대사경로는 1930년대에 대사과정을 구체적으로 밝힌 Hans Krebs의 명예를 기리기 위해 크렙스 회로라고 부른다(구연산 회로라고 부르기로 한다).
⒊ 전자전달계(Electron transport system)
유기대사의 마지막 단계에서 전자들은 짧은 시간 동안에 전자전달계를 순차적으로 이동한다. 전자전달체를 통해 순차적으로 전자가 이동하면서 생성되는 에너지를 이용하여 전자전달체는 미토콘드리아 기질에 있는 수로이온(H+)를 내막과 외막 사이로 운반된다.
수소이온이 이동하면 미토콘드리아 내막을 사이에 두고 수소이온 농도 구배 및 전위차가 발생한다. 인접한 미토콘드리아 내막에서 내막과 외막 사이에 있던 이온들이 상대적으로 이온 농도가 낮은 기질 쪽으로 ATP 합성효소(ATP synthase)를 통해 흘러 들어온다.

참고 자료

• 생명과학 - 이론과 현상의 이해 / 라이프사이언스 / 김명원
• 기초 생명과학 / 녹문당 / 생물교재편찬연구회