세포호흡 4단계 보고서- 해당과정, 피루브산의 산화, 크렙스 회로, 전자전달계와 산화적 인산화

소개글

세포호흡 4단계를 분석한 보고서입니다.
이해를 돕기 위해 그림을 포함하고 있습니다.

목차

1. 해당과정
2. 피루브산의 산화
3. 크렙스 회로
4. 전자전달계와 산화적 인산화

본문내용

1. 해당과정
‘세포호흡(cell respiration)’이라는 표현은 세포호흡의 중추라고도 불리는 미토콘드리아의 특성으로부터 비롯되었다. 미토콘드리아는 대부분의 진핵세포에 존재하며, 세포소기관에 속한다. 이 세포소기관은 영양 물질의 산화 과정으로부터 얻은 에너지를 통해 세포 활동의 동력인 아데노신 삼인산(adenosine triphosphate), 소위 ATP를 생산한다. 미토콘드리아는 호흡을 하고 있기라도 한 것처럼 산소를 소비하고, CO2를 배출하기 때문에 이와 같은 과정을 세포 수준에서 발생하는 호흡이라는 뜻에서 세포호흡이라고 부른다.
산소를 이용한 유산소 호흡은 복잡한 단계를 거쳐 이루어진다. 그 첫 번째 단계는 바로 해당과정(glycolysis)이다. 해당과정은 흔히 세포질에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 엄밀히 따져보면 세포질이란 진핵세포에서 어느 세포 소기관에도 포함되지 않는 세포기질과, 핵을 제외한 세포 소기관을 함께 포함하는 개념이다. 그러므로 해당과정은 사실 세포기질에서 발생한다고 할 수 있다. 해당과정을 뜻하는 글자인 ‘glycolysis’를 분석해보면 해당과정에서 어떤 일이 이루어지는지 알 수 있다. Glycolysis는 그리스어로 당을 뜻하는 ‘glykys’와 ‘분해한다’를 의미하는 ‘lysis’가 결합된 글자로, 해당과정에서는 포도당이 분해된다는 것을 알려준다. 실제로 해당작용에 의해 탄소를 6개 가지고 있는 포도당(C6H12O6) 한 분자는 더 작은 분자인 피루브산(CH3COCOO−) 두 분자로 분해된다. 해당작용은 산소 분자가 필요 없으며, 산소 없이도 살아갈 수 있는 혐기성 미생물들은 해당작용을 통해 ATP를 합성한다.

해당과정은 10개의 반응으로 구성되며, 각 반응에서는 각각 다른 효소가 관여한다. 반응은 크게 에너지 투자기와 에너지 회수기로 나눌 수 있다. 에너지 투자기에서는 당이 쪼개지기 위해 필요한 에너지가 투입되며, 이때 소비된 에너지는 에너지 회수기라는 보상 단계로부터 돌려받게 된다.

참고 자료

생화학분자생물학회. 생화학백과, 생화학분자생물학회, 2019년 11월 22일.
송지청, 정헌영. 肺主氣에 관한 고찰. 동의생리병리학회지, 23(4): 761 ~ 764, 2009.
장지운, 황인숙, 이종목, 이선민, 강소라, 김영미, 김나영. 세포대사 기능 분석을 위한 광학센서 기반 용존산소와 pH 측정 시스템의 제작 및 특성 분석. 센서학회지, 25(1): 51 ~ 56, 2016.
Bruce Alberts, Karen Hopkin, Alexander Johnson, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. 제5판 필수세포생물학, ㈜라이프사이언스, 2019년 9월 1일.