시트르산 회로 NAD 아세틸CoA

시트르산 회로

 

시트르산 회로는 산소 호흡을 하는 모든 생물의 대사 과정에서 일어나는 중요한 반응입니다.

 

시트르산 회로는 아세틸-CoA라는 화합물을 이산화탄소와 수소로 산화시키면서, ATP라는 에너지 분자와 NADH, FADH2라는 전자 운반체를 생성합니다.

 

이러한 전자 운반체들은 산화적 인산화라는 과정을 통해 더 많은 ATP를 만드는 데 사용됩니다.

 

시트르산 회로는 탄수화물, 지방, 단백질 등의 영양소를 에너지로 바꾸는데 필수적인 역할을 합니다.

 

시트르산 회로의 이름은 첫 번째 생성되는 화합물인 시트르산(구연산)에서 유래되었습니다.

 

시트르산은 감귤류 과일에 많이 들어 있는 산성 물질로, 식품 첨가제, 의약품, 세제, 화장품 등에 널리 사용됩니다.

 

시트르산의 효능은 다음과 같습니다:

 

- 에너지 대사를 도와 피로를 회복하고 식욕을 촉진합니다.

- 영양소의 흡수를 돕고 신장 결석을 예방합니다.

- 피부 트러블을 개선하고 항산화 작용을 합니다.

- 얼룩, 석회, 녹 등을 제거하고 살균과 소독을 합니다.

 

 

시트르산 회로의 각 단계와 관련된 화학식은 다음과 같습니다:

 

1. 아세틸-CoA + 옥살아세트산 → 시트릴 신세이즈 (citryl synthase) + CoA → 시트르산

 

2. 시트르산 → 아코니타아제 (aconitase) → 이소시트르산

 

3. 이소시트르산 + NAD+ → 이소시트르산 탈수소효소 (isocitrate dehydrogenase) + NADH + H+ + CO2 → α-케토글루타르산

 

4. α-케토글루타르산 + CoA + NAD+ → α-케토글루타르산 탈수소효소 (α-ketoglutarate dehydrogenase) + NADH + H+ + CO2 → 수크신일-CoA

 

5. 수크신일-CoA + GDP + Pi → 수크신일-CoA 신세이즈 (succinyl-CoA synthetase) + GTP + CoA → 수크신산

 

6. 수크신산 + FAD → 수크시나아제 (succinate dehydrogenase) + FADH2 → 푸마르산

 

7. 푸마르산 + H2O → 푸마라아제 (fumarase) → 말레산

 

8. 말레산 + NAD+ → 말레아아제 (malate dehydrogenase) + NADH + H+ → 옥살아세트산

 

---

 NAD

 

NAD는 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드의 약자로, 모든 살아있는 세포에서 발견되는 보조 인자입니다.

 

NAD는 인산기를 통해 결합된 두 개의 뉴클레오타이드로 구성되어 있으며, 하나는 아데닌, 다른 하나는 니코틴아마이드를 가지고 있습니다.

 

NAD는 산화형과 환원형의 두 가지 형태로 존재하며, 산화형은 NAD+, 환원형은 NADH로 표기됩니다.

 

NAD는 물질대사에서 산화환원 반응에 관여하며, 한 반응에서 다른 반응으로 전자를 전달합니다.

 

이러한 전자전달 반응은 NAD의 주요 기능입니다. 또한 NAD는 다른 세포 과정에서도 사용되며, 특히 번역 후 변형에서 단백질로부터 작용기를 추가하거나 제거하는 효소들의 기질로 사용됩니다.

 

 

이러한 기능의 중요성 때문에 NAD 대사에 관여하는 효소들은 신약 개발의 표적이 됩니다.

 

 

NAD는 세포 내에서 아미노산인 트립토판이나 아스파르트산으로부터 합성될 수 있습니다.

 

또는 음식물로부터 섭취된 니아신과 같은 예비 화합물들을 재활용하여 만들 수 있습니다.

 

유사한 화합물인 NADP도 존재하는데, 이는 NAD와 비슷하지만, 물질대사에서 다른 역할을 수행합니다.

 

---

 

아세틸-CoA

 

아세틸-CoA (Acetyl coenzyme A) 는 단백질, 탄수화물, 지질 등의 대사에 참여하는 중요한 분자로, 아세틸기와 조효소 A가 결합한 형태입니다.

 

아세틸기는 탄소 2개와 산소 1개로 이루어진 화학기로, 여러 가지 화합물의 구성 요소입니다.

 

조효소 A는 판토텐산, 아데닌, 리보스, 인산기 등으로 구성된 복잡한 분자로, 에너지 대사에 필수적인 역할을 합니다.

 

 

아세틸-CoA의 주요 기능은

 

아세틸기를 시트르산 회로에 전달하여 에너지 생산을 위해 산화되도록 하는 것입니다.

 

시트르산 회로는 미토콘드리아에서 일어나는 생화학 반응으로, 아세틸-CoA를 이산화탄소와 수소로 분해하면서 ATP라는 에너지 분자와 NADH, FADH2라는 전자 운반체를 생성합니다.

 

이러한 전자 운반체들은 산화적 인산화라는 과정을 통해 더 많은 ATP를 만드는 데 사용됩니다. 시트르산 회로는 탄수화물, 지방, 단백질 등의 영양소를 에너지로 바꾸는데 필수적인 역할을 합니다.

 

 

아세틸-CoA는 여러 가지 방법으로 생성될 수 있습니다.

 

예를 들어, 포도당이 세포질에서 발효되면 피루브산이 만들어지고, 피루브산이 미토콘드리아로 들어가면 피루브산 탈수소효소에 의해 아세틸-CoA로 전환됩니다.

 

또한 지방산이 미토콘드리아에서 β 산화되면 아세틸-CoA가 생성됩니다. 일부 아미노산도 아세틸-CoA로 분해될 수 있습니다.

 

 

ATP와 면역력

 

피부르산 피루베이트(Pyruvate)란?

시트르산 회로 NAD 아세틸CoA 이미지1