해당작용 미생물생리학 미생물학과3학년 20112190 엄현지.

Presentation on theme: "해당작용 미생물생리학 미생물학과3학년 20112190 엄현지."— Presentation transcript:

1 해당작용 미생물생리학 미생물학과3학년 엄현지

2 목차 4 해당과정 1 해당작용 - 준비기 - 지급기 2 포도당 6 동영상 3 과학자들 7 조절 8 참고
관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

3 해당작용 대사 Metabole = Change 동화 & 이화 = 대사 이화작용 고분자 물질  저분자 물질 해당작용
최초로 밝혀진 대사경로 엠덴-마이어호프-피르나스 경로 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

4 해당작용 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

5 포도당 함유에너지(potential energy)가 큰 매우 좋은 연료 (완전 산화시 -2840kJ/mol)
포도당을 녹말이나 글로코겐과 같은 큰 분자량의 중합체로 저장하는 방법으로 세포질의 삼투압을 비교적 낮게 유지하면서 많은 양의 육탄당(hexose)단위 비축 에너지 수요 증가시 세포내에 저장된 중합체로부터 방출되어 호기성 또는 혐기성 경로로 ATP생산에 이용 여러 생합성 반응에 막대한 양의 대사 중간체 공급 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

6 포도당 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

7 해당작용 당분해(glycolysis) glykys (달다)+ lysis (분해)
포도당 한 분자가 일련의 효소-촉매 반응에 의해서 2분자의 3-탄소 화합물인 pyruvate로 분해된다. 일련의 당 분해 반응 과정 중에 포도당으로부터 유리된 자유에너지의 일부는 ATP와 NADH형으로 보존된다 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

8 과학자들 1860 Louis Pasteur 미생물에 의한 발효 발견 1897 Eduard Buchner
효모의 분쇄추출물에서의 발효 발견 1905 Arthur Harden and William Young along with Nick Sheppard 효모의 발효에는 효소 외에, 열에 안전한 투석성 물질(보조 효소)과 인산이 필요하다는 것을 발견 1930 Otto Warburg, Hans von Euler-Chelpin 효모의 당분해반응 Gustav Embden, Otto Meyerhof 근육의 당분해반응, 해당과정 1940 Otto Meyerhof Luis Leloir Pathway의 세부사항 결정 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

9 과학자들 당분해 준비기에는 ATP가 필요하다. Prepartory phase : 2ATP 투자 1906
육탄당  삼탄당 1906 Athur Harden & William Young의 실험 가설 : 단백질 분해효소 저해제가 효모의 추출물에 있는 포도당 발효에 관여하는 효소를 안정화 시킬 것이다. 혈청(저해제 함유)  포도당 대사 촉진 가열혈청 (미함유)  포도당 대사 촉진 가열혈청의 성분 : 무기인산 포도당이 이인산 육탄당으로 변환 발견 Harden-Young Easter = fructose-1,6-bisphosphate 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

10 해당과정 당분해 과정은 2개의 기(phase)로 이루어진다. Preparatory phase 준비기(에너지소비단계)
1단계 : 포도당은 먼저 C-6에 잇는 하이드록실기가 인산화 된다 2단계 : 생성된 D-6인산 포도당은 D-6 인산 프럭토스로 변환된다. 3단계 : 이번에는 C-1이 인산화 되어 D-1,6-양인산 프럭토스가 된다. 4단계 : 1,6-양인산 프럭토스는 분해되어 인산다이하이드록시아세톤과 3-인산 글리세르알데하이드, 즉 2분자의 3-탄소분자로 나누어진다. 5단계 : 인산 다이하이드록시아세톤은 이성질화되어, 두번째 분자인 3-인산 글리세르알데하이드로 된다. Payoff phase 지급기(에너지 생성단계) 6단계 : 3-인산 글리세르알데하이드의 각 분자는 산화되고, 무기 인산에 의해서 인산화되어 1,3-양인산글리세르산이 된다. 7 ~ 10단계 : 2분자의 1,3-양인산글리세르산이 2분자의 파이루브산으로변환될 때 에너지가 방출된다 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

11 준비기 1단계. Glucose + ATP  glucose-6-phosphate + ADP 효소 : Hexokinase
조효소 : Mg2+ 비가역적 반응. 반응결정단계 6번탄소에 Pi를 한개 붙임 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

12 6개의 탄소가 존재하는 6탄당을 인산화시켜 6탄당 인산으로 전환시키는 효소다
6개의 탄소가 존재하는 6탄당을 인산화시켜 6탄당 인산으로 전환시키는 효소다. 대부분의 생명체와 조직 내에서 헥소키나아제의 가장 좋은 기질은 글루코오스이다. 글루코오스는 헥소키나아제의 작용에 의해 글루코오스6인산으로 전환된다. 주로 인산기를 제공하는 분자로 ATP를 사용한다. 헥소키나아제가 관여하는 반응은 다음과 같은 반응식으로 나타낼 수 있다. Hexose-CH2OH + MgATP2- → Hexose-CH2O-PO32- + MgADP- + H+ 헥소키나아제에 의한 인산화는 기질을 변형시켜 세포 밖으로의 이동을 제한시킨다. 이러한 작용에 의해 변형된 기질들은 특정 물질대사에만 한정된다. 세균에 존재하는 헥소키나아제는 50kD에 이른다. 식물, 동물과 같은 다세포 생물에서는 하나 이상의 구조아형이 존재한다. 대부분 100kD에 이른다. 준비기 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

13 준비기 2단계. Glucose-6-phosphate ↔ fructose-6-phosphate
관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다. 2단계. Glucose-6-phosphate ↔ fructose-6-phosphate 효소 : phosphohexoseisomerase (phosphoglucoisomerase) 조효소 : Mg2+

14 준비기 3단계. Fructose-6-phosphate + ATP  fructose-1,6-bisphosphate + ADP
효소 : phosphofructokinase 조효소 : Mg2+ 비가역적 반응, 반응결정단계 1번탄소에 Pi를 한개 붙임 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

15 준비기 복잡한 다른 자리 입체적 조절을 하는 효소이며; 세포의 ATP 공급이 감소되었을 때 또는 ATP분해 산물인 ADP와 AMP가 축적되었을 때 PFK-1의 활성은 언제나 증가된다. 한편, 세포에 충분한 ATP가 있을 때 또는 지방산과 같은 다른 연료가 공급될 때 이 효소의 활성은 저해된다. 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다. phosphofructokinase

16 준비기 4단계. Fructose-1,6-bisphosphate
↔ dihydroxyacetone phosphate + glyceraldehyde-3-phosphate 효소 : fructose 1,6-bisphosphate aldolase (aldolase) 2C-O 결합 과 3C-4C결합이 끊어짐 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

17 준비기 5단계. Dihydroxyacetone phosphate ↔ glyceraldehyde-3-phosphate
효소 : triose phosphate isomerase dihydroxyacetone phosphate의 3C의 2개의 H가 2C로 이동 Glyceraldehyde-3-phosphate 2개가 됨 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

18 지급기 6단계. Glyceraldehyde-3-phosphate + Pi + NAD+
↔ 1,3-bisphosphoglycerate + NADH+ 효소 : Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 1번탄소에 수소가 빠지면서 Pi가 들어감 당분해의 2가지 에너지 보존 반응 중의 첫번째 반응 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

19 지급기 7단계. 1,3-Bisphosphoglycerate + ADP ↔ 3-phosphoglycerate + ATP
효소 : Phosphoglycerate kinase 조효소 : Mg2+ 1번탄소의 Pi를 다시 빼내오면서 O만 남김 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

20 지급기 8단계. 3-phosphoglycerate ↔ 2-phosphoglycerate
관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다. 8단계. 3-phosphoglycerate ↔ 2-phosphoglycerate 효소 : phosphoglycerate mutase 조효소 : Mg2+

21 지급기 8단계. 3-phosphoglycerate ↔2,3-bisphosphoglycerate
관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

22 지급기 9단계. 2-phosphoglycerate ↔ phosphoenolpyruvate + H2O 효소 : enolase
이중결합 형성 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

23 지급기 10단계. phosphoenolpyruvate + ADP  pyruvate + ATP
효소 : pyruvate kinase 조효소 : K+, Mg2+, Mn2+ 비가역반응. 속도결정단계 피부르산 형성 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

24 지급기 이 기질 수준의 인산화 반응에 있어서, 그 생성물인 파이루브산은 처음에 엔올 형으로 나타나며, 이어서 신속하게 비효소적으로 pH 7에서 우위를 차지하는 파이루브산의 케토형으로 토투머화 된다. 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

25 해당과정 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

26 해당과정 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

27 동영상 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

28 파이루브산 ①산화 pyruvate(2분자)는 산화되어 carboxyl group은 2CO2로 잃게
되고 Acetyl-CoA(2분자)로 된다. Acetyl-CoA(2분자)는 citric cycle을 통해 4CO2와 4H2O로 완전히 산화된다. ②젖산 발효 Pyruvate(2분자)는 lactic acid fermentation을 거쳐 Lactate(2분자)가 된다. ③알코올 발효 식물조직과 무척추동물, 원생생물, 맥주효모와 같은 미생물의 경우 pyruvate는 혐기성 조건에서 ethanol fermentation 에의해 2ethanol과 2co2로 변환된다. 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

29

30 해당작용 조절 당분해는 엄격하게 조절된다 당분해 경로를 거치는 포도당의 출입은 일정한 ATP 수준을 유지할
수 있도록 조절되고 있다. 당분해 비율의 필수적인 조정은 ATP소비, NADH 재생, 당분해의 효소들 , 주요대사물질 농도의 순간적인 변화등에 의하여 이루어진다. 당분해는 글루카곤, 에피네프린, 그리고 인슐린과 같은 호르몬과 몇몇의 당분해효소 유전자의 발현 변화에 의하여 조절된다. Otto Warburg 거의 모든 종류의 암세포들이 일반 세포보다 훨씬 빠른 속도로 당분해를 일으킨다.(Warburg 효과) 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

31 해당작용 조절 ATP의 순익 Glucose + 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi 
2 Pyruvate + 2ADP + 2NADH + 2H+ 4ATP +2H2O Glucose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi  2Pyruvate + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O 전자 전달계 2NADH + 2H+ + O2  2NAD+ +2H2O 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.

32 참조 레닌저 생화학(하) 참조 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.
Webster's New International Dictionary of the English Language, 2nd ed. (1937) Merriam Company, Springfield, Mass. Bailey, Regina. "10 Steps of Glycolysis".  Romano AH, Conway T. (1996) Evolution of carbohydrate metabolic pathways. Res Microbiol. 147(6–7):448–55 PMID Kim BH, Gadd GM. (2011) Bacterial Physiology and Metabolism, 3rd edition. Glycolysis – Animation and Notes Lane, A. N.; Fan, T. W. -M.; Higashi, R. M. (2009). "Metabolic acidosis and the importance of balanced equations". Metabolomics 5 (2): 163–165. doi: /s   edit Reeves, R. E.; South D. J., Blytt H. J. and Warren L. G. (1974). "Pyrophosphate: D-fructose 6-phosphate 1-phosphotransferase. A new enzyme with the glycolytic function 6-phosphate 1-phosphotransferase". J Biol Chem 249 (24): 7737–7741. PMID    Selig, M.; Xavier K. B., Santos H. and Schönheit P. (1997). "Comparative analysis of Embden-Meyerhof and Entner-Doudoroff glycolytic pathways in hyperthermophilic archaea and the bacterium Thermotoga". Arch Microbiol 167 (4): 217–232. PMID    Garrett, R.; Grisham, C. M. (2005). Biochemistry (3rd ed.). Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole. p. 584. ISBN    Garrett, R.; Grisham, C. M. (2005). Biochemistry (3rd ed.). Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole. pp. 582–583. ISBN    Berg, J. M.; Tymoczko, J. L.; Stryer, L. (2007). Biochemistry (6th ed.). New York: Freeman. p. 622. ISBN    Voet D., and Voet J. G. (2004). Biochemistry 3rd Edition (New York, John Wiley & Sons, Inc.) Beis I., and Newsholme E. A. (1975). The contents of adenine nucleotides, phosphagens and some glycolytic intermediates in resting muscles from vertebrates and invertebrates. Biochem J 152, Voet D., and Voet J. G. (2004). Biochemistry 3rd Edition (New York, John Wiley & Sons, Inc.). "What is Cancer?". Retrieved September 8, 2012.  "PET Scan: PET Scan Info Reveals ...". Retrieved December 5, 2005.  " ". Retrieved December 5, 2005.  Maroon, J; Bost J, Amos A, Zuccoli G (2013). "Restricted Calorie Ketogenic Diet for the Treatment of Glioblastoma Multiforme". Journal of Child Neurology. doi: / 레닌저 생화학(하) 참조 관찰한 내용을 기록할 수 있습니다. 이미지 영역에 그림이나 그래프를 추가할 수 있습니다.