#0

지방은 에너지 소스로 탄수화물과 단백질보다 에너지가 2배 나온다. 모든 동물이 중성지방을 에너지 소스로 쓴다. 지방을 태워서 에너지 내는 과정이 β-Oxidation이다. 주로 팔미트산을 많이 쪼갠다. 오메가3, 6를 이해하려고 해도 지방과 지질을 이해해야 한다. 지질(lipid)은 건축재료이다. 세포를 그릴 때 직선에 들어 있다. 세포막, 미토콘드리아막, 골지체막, ER막이다. 선은 집의 벽에 해당하고, 벽은 지질이다. 벽은 불태우는 용도가 아니다. 그런데 굶어 먹을 것이 없으면? 쿡 선장이 대항해시대에 배에 먹을 것이 없으면 구두를 삶아 먹었다. 진짜 먹을 것이 없으면 벽을 떼서 먹는다. 선을 그은 것은 지질이다. 지방은 불태우는 것, 지질 속에 지방이 들어 있다. 지방은 정확히 석유이다. 메탄, 에탄, 프로판, 부탄까지는 카본이 가벼워 기체상태이다. 카본이 5-10개는 휘발유이다. 휘발유나 지방이나 다를 것이 없다. 공부는 매듭을 제거 했을 떼 생명이든 무생명이든 다 연결된다. 우리 몸에는 상온에 기체가 없다. 카본과 수소뿐이다. 간혹 산소가 들어간다. 카본이 12-20개까지를 중유라고 한다. 상온에서 액체상태이다. 이런 것이 진짜 지식이다. 여러분이 스스로 깨달아 연결할 때 자연이 말을 걸어온다. 카본이 25개 이상이 아스팔트이다. 카본이 많아지면서 무거워서 액체, 고체로 드러날 뿐이지 다르지 않다. 가솔린 떼는 거나 생명이나 다르지 않다. 가솔린 1리터 만들기 위해 1000만년 걸린다. 가솔린 1리터에 플랑크톤 수 톤이 죽어서 만들어진다.

입속에 탄수화물, 지방, 단백질 밖에 없다. 미량의 비타민, 무기염류가 들어간다. 항문까지 나와서 대변으로 나가고, 소변으로 나가고, 땀으로 나가는 것, 그것밖에 없다. 살아 있다는 것이 당혹스러울 정도로 놀라운 사건이다. 소변 볼 때 당혹스럽게 놀랄 때, 생명이 뭔지 느낀다. 살아있다는 것만큼 황당한 사건이 없다. 어쩌면 우주에서 행성지구 밖에 없을 수 있다. 살아 있다는 것이 얼마나 경악스런 사건인가? 늙고 아파가는 사람 보면 더 느껴진다. 아쿠아포린 채널에 1초당 30억개의 물분자가 통과한다. 살아있다는 것에 경악해야 한다. 40억년동안 오직 지구에서만 만든 작품이다. 어려운 것이 아니라 당혹스러운 것이다.

공부의 핵심은 당혹스러워지는 것이다. 뒤에 소름이 끼칠 때 많은 것을 느낀다. 당혹스럽거나 낯설어지지 않으면 공부하는 것이 아니다. 물분자라는 것이 뭔가? 채널에 1초당 30억개물분자를 카운트할 수 있다. 세포 속에 물이 1% 들어갔다 나왔다 하는데, 1%면 5000억개 물분자인데, 그 중 아쿠아포린 이온채널은 2003년 노벨상을 받았는데, NPA라는 박스구조를 발견하였다. N은 아스파라긴, P는 프로린, A는 알라닌, 이 3개 아미노산이 합동작용을 해서 1초에 30억개 물분자를 보낸다는 것이다.

브레인에 칼륨, 나트륨 채널에 액틴포텐셜이 생기는데, 브레인에 쓴 에너지의 50-70%가 채널 여닫는데 쓴다. 칼륨 채널은 칼륨만 받아 들여야 한다. 그런데 칼륨은 모두 수화되어 있다. 수화된 껍질 안에 있는 칼륨이 총알처럼 튀어나간다. 칼륨 1만개 보낼 때 실수로 칼슘 1개 보낼 정도로 콘트롤한다. 이것이 모여서 생명활동이 돌아간다.

분자레벨, 최소한 아미노산 레벨로 내려오기 전 까지는 생명을 얘기할 수 없다. 그러면 공부에 끝이 있다. 소프트웨어 하는 사람들이 어셈블리 랭귀지가 있다. 어셈블리 랭귀지 그 밑은 없다. 에셈블리는 0, 1를 다룬다. 자판마다 0, 1로 부호화 되어 있다. 그 밑은 반도체 머티리얼 자체를 다루는 것이다. 생물학에서는 분자식이 끝이다. 분자 밑은 없다. 물을 분자에서 원자로 내려가면 물이라는 생명의 특징이 없다. 생명현상의 속성을 내는 그라운드 레벨이 분자다. 분자로 숙달하면 생물학은 끝이 있다. 나는 학문이 끝나야하기에 분자식을 쓴다. 끝나면 유한한가? 끝나는 유한한 경계에 무한한 상황이 있다. 지구가 둥그렇고 바깥에서는 유한하지만 표면에서의 곡선의 궤적은 무한하다.

#1

지난 시간, TCA와 해당작용은 끝났다. 효소작용은 전문연구자 영역이니 건드리지 않아도 된다. 왜 단백질이 아닌가? 물으면 단답으로 대답할 수 있어야 한다. “질소가 없어요”라면 된다. 더 이상 설명이 필요없다. 끝을 본 것이다. 질소가 없으면 무조건 아미노산이 될 수 없다. 또한 핵산이 될 수 없다. 글루코스는 광합성에서 왔다. 할아버지가 이산화탄소와 물이라 CHO외에는 없다. 이제부터 질소가 들어온다. 질소는 대기 중에 무지하게 많다. 그런데 초기 생명시스템에는 질소가 없다. 지금도 공기 중에 질소를 이용할 수 있는 생명체는 뿌리혹박테리아와 시아노박테리아 밖에 못한다. 질소를 생명에 편입하기는 불가능에 가깝다. 그래서 아미노산이 매우 특이한 존재이다.

미토콘드리아의 핵심개념은 내막과 외막이 있다는 것이다. 세포질을 깊게 생각해야 한다. 시공을 사유해야 한다. 공간이 어딘가 보아야 한다. 어떤 학문이든 끝까지 올라가면 공간과 시간밖에 없다. 공간은 형태를 만들고, 시간은 변화를 만든다. 변화가 에너지고, 공간의 패턴이 엔트로피가 된다. 시간은 에너지 대칭성, 공간은 운동량 대칭성에서 오기에, 모든 것은 공간과 시간밖에 없다. 공부에는 공간에 민감해야 한다.

세포질 공간에서 오탄당인산회로(PPP, Pentose phosphate pathway)를 체크해야 한다. 글루코스가 들어와서 가는 경로 중 한 개다. 글루코스의 30% 정도가 오탄당인산회로로 간다. DNA, RNA출발점이다.

카본 6개 G6P에서 시작한다. H2O와 NADP+가 들어가고 NADPH, H+가 나온다. 생물학의 궁극개념은 산화, 환원 개념이다. 두 분자의 상호관계가 생화학이다. 한 분자가 산화되면 상호작용하는 다른 분자는 환원되어야 한다. G6P도 gluconate6P로 환원되고, NADP+도 NADPH, H+로 환원이 되려면 환원된 상태인 물(H2O)이 들어가서 산화되면서 수지를 맞추어 준다. 물은 양성자 2개를 방출하면서 산화될 수 있다. H2O가 H+, -OH로 분해되면서 –OH가 1번 탄소에 꼽히고, 1번 탄소에서 떨어져 나오는 H+와 물에서 나온 H+가 NADPH와 H+로 나오는 것이다. 물이 생명에 필요한 이유는 환원과정에서 산화되는 존재인 물이 역할을 한다.

다음에서 NADP+가 들어가서 NADPH, H+가 나오고, CO2가 빠져 나와야 한다. 1번 탄소의 COOH에서 COO가 H+는 놓아두고 나간다. 그러면 COO-가 되어 전기적으로 –를 띤다. 이산화탄소이다. -1을 가진 이산화탄소는 +1을 가진 존재인 양성자를 당기면 COOH가 되는데, 카르복실이다. 그래서 생화학에서 카르복실이 압도적으로 많이 나온다. 카본과 카본의 공유결합이 깨지는 특이한 과정이다. 그러면 5탄당이 된다. 목을 탁 쳐 버린 것이다. 뒤에 충격이 크다. 무지막지한 과정이다. 3번 탄소에서 양성자 2개를 쳐 내서 NADPH, H+로 나가고, 탄소는 산소와 이중결합을 해서 C=O가 된다. Ru-5P가 된다. Ribulose로 Ketose(C=O)이다. 생화학은 aldose(H-C=O)와 ketose(C=O)가 변화되는 과정이다.

Ru-5P에서 isomerase가 작동하여 aldose(H-C=O)인 엄청 중요한 분자인 R5P(Ribose 5 phosphate)가 된다. DNA, RNA 꼭지점을 보는 것이다. DNA, RNA뿌리도 글루코스에서 왔다는 것이다. 또한 Ru-5P에 epimerase가 작동하면 –H와 –OH 위치만 바꾸어 주어, Xu-5P가 된다.

aldose인 R5P에 Xu-5P의 2C를 잘라서 얻으면 7탄당 S7P로 ketose가 된다. 세르토닌, 도파민 뿌리가 여기이다. ketose인 Xu-5P는 2탄당을 잃어서 aldosedls G3P가 된다. S7P에서 3C가 날아가면 E4P로 aldose이다. G3P는 3C를 얻어 다시 F6P가 된다. 생화학은 aldose와 ketose를 교번한다는 말은 산화환원 반응을 교번하는 것이다.

#2

드디어 아미노산으로 가는 할아버지가 다 등장했다. 아미노산 20개를 반드시 해야 한다. 해당작용 G –> G6P -> F6P -> FBP -> G3P or DHAP -> BPG -> 3PG -> 2PG -> PEP -> PYR에서 3PG와 PEP, PYR에서 아미노산을 만든다. 또한 G6P에서 오탄당인산회로를 통해 R5P로 가는데, 여기에서 아미노산을 만든다. 3개는 해당작용, 1개는 오탄당인산회로에서 온 할아버지이다.

R5P에서 만드는 아미노산이 His이다. 3PG에서는 Ser, Cys, Gly를 만든다. PEP는 단독으로 못하고, 오탄당인산회로 집안의 E4P와 결혼해서 Phe, Tyr, Trp을 만든다. Tyr에서 신경전달물질 D, NE, E가 나온다. Trp에서 5HT가 나온다. 모두 글루코스의 손자들이다. PYR에서는 Val, Ala, Leu가 만들어진다. 총 10개이다. 비필수아미노산이다.

아미노산 분자를 각각 그려본다.

His(Histidine)는 아미노산 백본(N-C-C)의 알파카본에 –CH2가 붙고 그 위에 –C-NH-CH=NH-CH= 가 오각형으로 붙는다.

Ser(Serine)은 백본에 –CH2-OH가 붙는 것이고, Cys(Cystein)은 백본에 –CH2-SH가 붙는다. Gly(glycine)은 –H만 붙는다.

Phe(phenylalanine)은 백본에 메탄의 흔적인 –CH2가 붙고 벤젠고리인 요술램프가 붙은 것이다. Tyr(tyrosine)은 –CH2-요술램프에 –OH가 붙는다. Trp(tryptophan)은 –CH2에 5각형이 들어가고 벤젠고리가 들어간다.

Val(Valine)은 백본에 –CH-(CH3)2가 붙는다. Ala(alanine)은 –CH3만 붙고, Leu(leucine)은 –CH2-CH-(CH3)2가 붙는다.

나머지 10개 아미노산은 TCA사이클에서 나온다. Acetyl-CoA에 OAA가 들어가면 Citrate -> isocitrate -> α-KG -> succinyl-CoA -> succinate -> fumarate -> malate -> OAA로 돈다. α-KG에서 Glu가 나오고, Glu에서 Gln, Pro, Arg이 나온다.

중국집에서 감칠맛 내는 MSG는 mono sodium glutamate이다. MSG는 중요한 물질이고 부작용 없으나 사회적으로 낙인찍어 공격당한 물질이다. 너무 사회가 어설픈 과학지식으로 GMO, MSG, 백신을 거부한다. 공부하고서 옥석을 가려야 한다. MSG는 미각의 감칠맛이고 혀에 센서가 있다. 발효식품이고 문제가 없는데 사회적으로 매도당했다. 유기농이 좋다는 아무 과학적 근거가 없다. 거친식물은 독을 가지고 있다. 모유에 아미노산이 있는데 압도적으로 50%나 되는 것이 글루타메이트이다. 왜 많은가? 엄마 식생활과 관계없다. 유방의 젖샘에서 곧장 만들어낸다. 많은 아미노산이 글루타메이트에서 만들어진다. 혀에 맛봉우리가 있다는 것은 진화적으로 필수적인 물질이라는 것이다. 글루타치온은 아미노산 3개이다. Glu-Cys-Gly이다. 전적으로 인체가 만들어내는 아미노산들이다. 만일 인체가 글루타치온을 못 만들면 비타민C보다 더 중요해진다. 우리 사회가 유기농 좋아하고, 화학적으로 변형된 것은 거부하는 쪽으로 경도되어 있다.

Glu(glutamate)는 백본에 –CH2-CH2-COO-가 붙는다. Gln(glutamine)은 –CH2-CH2-CO-NH2이다. Pro(proline)은 CH2 2개가 N과 C의 백본에 각각 붙어 기둥2개가 되고, CH3가 위에 붙으면서 나머지 CH2와 3각형으로 연결된다.

Proline에 –OH가 붙으면 Hydroxyl proline이 된다. 철이 3가에서 2가로 가는데 필요한 효소가 비타민C이다. 콜라겐은 아미노산이 수백 개 연결된 사슬이 있고, 두 번째 사슬, 세 번째 사슬이 3-α 헬릭스로 꼬여 있다. 아미노산이 압도적으로 많은 것이 Proline, Hydroxy-proline, Glycine, Alanine인데, 철2가가 없으면 proline에 –OH가 붙지 못해서 OH-proline이 만들어지지 못한다. OH-proline은 콜라겐 결합력을 강화한다. 그런데 비타민C,를 안먹으면 –OH를 못붙여서 결합력이 헐거워져 이빨이 빠진다. 대항해시대에 비타민C 부족으로 많은 선원들이 괴혈병으로 죽었다. 콜라겐이 매트조직으로 지지대가 되는데, 그러려면 단단한 로프가 되야 하는데, proline의 결합력이 –OH가 붙는 것이고, 붙이는데는 2가철이 필요하고, 3가철을 2가철로 바꾸어주는 것이 비타민C이다. 비타민C는 많이 먹어도 괜찮다. 수용성이기 때문이다. 임계치가 넘으면 소변으로 배출할 수 있다. 지용성 비타민은 처리를 못해서 과용해서 먹으면 안된다.

Arg(arginine)은 백본에 –CH2-CH2-CH2-NH-C-(NH2)2+이다. C=NH2+에서 N은 최외각 전자가 5개이다. 탄소와는 전자 2개씩을 공유하여 전자 4개로 이중결합을 하고 또한 양성자 2개가 오는데, 1개는 전자를 가지고 와서 붙고, 1개는 전자가 없어서 +를 띤다. 여기서 산소분자가 붙으면 산소원자 2개로 쪼개지면서 효소작용으로 N이 떨어져 나간 곳에 붙어서 C=O 가 된 것이 Citrulline이다. 나머지 산소원자가 떨어져 나간 N와 결합한 것이 NO gas이다. NO gas는 Arginine에서 만들어질 수 있다. 혈압을 조정에 압도적으로 작용하는 것이 NO gas이다. 협심증 고치는 약이다. 다이너마이트 만드는 사람들이 심장질환이 거의 없다. NO gas 마시면서 혈관이 커졌기 때문이다. NO gas가 혈관을 늘이는 기체가스로 혈관내피세포에서 만들어져서 혈관을 싱싱하게 유지하는데, NO 가스가 어디서 만들어지는가? Arg에서 순간적으로 만들어진다. 그래서 비아그라가 나왔다. Arg에서 NO gas, Urea, Creatin, Polyanine을 만들어준다.

OAA에서 나온 아미노산은 6개이다. Asp가 먼저 나오고, Asp에서 Asn, Lys, Met, Thr이 나오고, Thr에서 Ile이 나온다.

Asp(asparatate)는 백본에 –CH2-COO-가 붙고, Asn(asparagine)은 –CH2-CO-NH2가 붙는다. Lys(lysine)은 –CH2-CH2-CH2-CH2-NH3+가 붙는다.

Arg과 Lys이 후성유전학에 자주 나오는 것은 사슬이 길기 때문이다. DNA 히스톤 단백질 끝에 +전기를 띠는 Lys, Arg이 오면 DNA는 –전기를 띠므로 Clipping 되면서 DNA를 가두어 놓는다. 만약 Lys, Arg에 아세틸기(CH3CO-)를 붙이면 전기중성이 되어 DNA가닥이 펼쳐져서 단백질을 만든다. 대부분 시간은 감옥에 가두어 놓는데, 작업 후 다시 회수하려면 에세틸기를 제거해주어야 한다. 그것을 deacetylase라고 하는데, 대표적인 것이 SIRT1~7이다. 보통 때는 인출하며 안되고 가두어 두어야 한다. 가두어 놓는 족쇄가 Lys, Arg의 +전기이고, 팔이 길어야 한다. 아미노산 구조를 모르면 후성유전학 들어갈 수 없다. 장수학으로 가는 길이기도 하다. 단백질 필요할 때만 열어주고 빨리 닫아주어야 우리가 늙지 않고 오래 살 수 있다. DNA는 가두어 두지 않으면 돌연변이가 생긴다.

Met(methionine)은 –CH2-CH2-S-CH3이다. 황(S)이 들어가는 아미노산이 2개인데 Met과 Cys이다. Thr(threonine)은 –CH-양쪽으로 –CH3와 –OH가 붙는다. Ile(isileucine)은 –CH-CH2가 붙고 각 옆에 CH3가 붙는다.

#3

생화학자들이 중시하는 대칭구조의 로테이션이다. HOOC-CH2-CH2-COOH는 완벽한 대칭분자로 Succinic acid이다. -H를 떼면 succinate로 이온화된 상태를 말한다. HOOC-CH=CH-COOH는 fumaric acid이다. HOOC-CH2-CHOH-COOH는 malic acid이다. succinic acid에서 NH3가 붙으면 Asparatate이다. 공명구조를 가지고 있다. 대칭성을 띨수록 자연에 존재할 확률이 높아져서 중요한 분자가 된다.

ATP가 생화학에 많이 나오는 이유는 인산(-PO4)이 존재할 수 있는 형태가 4가지이기 때문이다. 동일한 구조가 4개이다. 내가 있을 방법이 많아지는 것이 엔트로피가 높은 것이다. 엔트로피가 높은 물질이 자연에 존재할 확률이 많다. 그러면 그 물질이 자연에 중요한 역할을 한다. glutamate도 공명구조라 항상 스위칭을 하면서 자연에 존재할 확률이 높다. 에너지적으로 안정적이라 항상 존재한다. 엄마젖에서 압도적으로 많이 만들어내는 이유는 자연에서 가장 많이 등장하기 때문이다. 확률론적으로 엔트로피가 높은 물질을 선택하게 된다. 자연에서 가장 흔한 것이 중요한 것이다. 그래서 특이한 것에 끌리지 마라. 자연은 특이한 것을 택하지 않고 확률이 높은 것을 택한다. 자연은 어떤 분자구조를 택하는가가 이번 강의의 주제이다.

mallic acid에서 NH2가 와서 붙으면 δ-amino levulinic acid인데 약자로 ALA로 Heme을 만드는 중간과정의 백본구조이다. 동물은 succinyl-CoA에 Gly을 붙여서 Heme을 만드는데 succinate가 C가 4개라 C4 pathway라고 한다. 식물은 Glu+Glu에서 Heme을 만드는 C5 pathway이다. 모든 시트크롬에도 Heme이 들어있다. 바로 Succinyl-CoA과 Glutamate에서 나온다. 자연에서 가장 중요한 분자가 Glutamate 이다.

#4

오늘은 Glutamate 확실히 알고가자. 아미노산을 훈련하면 묘한 느낌이 든다. 분자구조를 능숙하게 해야 한다는 것은 팔 구조가 작용기로 작용하거나 머리 부분이 잘라져 나갈 때도 있다. 아미노산 백본구조는 N-C-C를 찾는다. 작용기가 20종류가 나온다. 3개의 아미노산을 연결하는데, 첫 번째 아미노산의 작용기에 두 번째는 N 머리부터 붙고, 두 번째 COO팔에 세 번째 N 머리가 붙는다. 나누어 보면 첫 번째는 Glu이다. 두 번째는 Cys이다. 세 번째는 Gly이다. 10시간 공부하지 말고 10분 훈련해봐야 안다. Glu-Cys-Gly을 Glutathion이라고 한다. 글루타치온 분자를 기억하면 공부 끝이다. Cys에는 황(S)이 들어가 있다. 이황화본드로 간다. 글루타치온은 산화형과 환원형이 있다. G-SH는 환원형이다. G-SH 2개를 붙여서 G-SS-G는 산화형이다. 환원형이 90%, 산화형이 10%이며, 항산화제이다.

아미노산은 카본이 팔이 4개인데서 왔다. 카본이 팔이 4개인 것을 일주일 훈련하면 분자구조가 다 보인다. 탄소 팔 4개에 아민기(NH2), 카르복실기(COOH), 수소(H)가 고정되어 있고, 작용기인 R 하나만 바뀐다. R에도 공통으로 CH기가 붙어 있다. 황이 붙은 것은 SH, S 2개뿐이다. 왜 산이 되는가? COOH에서 H+가 항상 도망가서 산이 되는 물질이고, 아미노기가 붙어 있어 아미노산이다. 카본에 팔이 4개 붙은 것의 전형적인 분자이다. 자체적으로는 전기 중성이나, COOH에서 떨어져 나간 H가 NH2에 붙어서 NH3+가 되고, COO-가 된다. 생화학 작용에서는 아민기(NH2) 목을 치고 싶어한다. 목을 치면 이 분자가 α-KG가 되어 TCA사이클로 곧장 들어온다. 그러면 다시 글루코스로 돌아갈 수 있다. 천문학적으로 떼었다 붙였다 한다. 그것을 다이아그램으로 그려본다.

PYR는 Ala으로 바뀌는데 양방향이다. 이 작용을 타고 Glu는 α-KG로 양방향 바뀐다. 이 작용을 타고 Glu <-> Gln이 된다. 이 작용을 타고 keto acid <-> amino acid가 쌍방향으로 돌아간다. amine기(NH2)가 떨어져 나가면 NH3가 되고, 유독물질이 되어 빨리 배출해야 하는데, 포유동물은 Urea, 파충류는 uric acid로 배출한다.

#5

브레인 안에 암모니아는 어떻게 처리하나? Glu -> Gln으로 바꾸는 과정에서 대량으로 사용해버린다. 그래서 브레인에서 신경전달물질로 Glu를 쓴다. 브레인은 악재를 기회로 바꾸었다.

시냅스 전막과 후막이 있고, 성상세포가 시냅스를 빈틈없이 막고 있다. 전막에서 Glu를 분비한다. 후막 이온채널에 붙어서 문이 열리는데, Glu가 전막에서 빠져 나가면 성상세포에서 Glu를 채널로 받아들여서 Gln으로 바꾸고, Gln을 다시 전막으로 보내어 Glu로 바꾸어 다시 사용한다. 왜 이렇게 하는가?

Gln는 BBB를 통과하고, Glu가 NH3를 받으면 Gln이 된다. Gln이 BBB를 통과하므로 다시 시냅스 전막으로 들어간다. Gln은 전막에서 다시 Glu가 되고 Glu에서 이산화탄소 떼어내고 GABA를 만든다.

Glu에서 COO-를 하나 더 붙이면 GLA가 된다. 단백질 속에 COO-의 O가 Ca2+를 잡아 혈액응고가 생긴다. 글루타메이트에서 생긴 GLA에서 Ca2+을 잡아서 혈액응고가 일어나는 것이다.

#6

DNA, RNA로 간다. DNA는 A, G, C, T, RNA는 A, G, U, T로 되어 있다. A, G는 purine, C, T, U는 pyrimidine이다. 퓨린의 아데닌과 피리미딘의 우라실 분자를 만들어 보자. 아데닌은 GGT GCAT 7단계로 만들고, UMP는 Ca A H Q 4단계로 만든다.

UMP부터 먼저 만들어보면, Carbamoyl phosphate에 아미노산 Asp가 결합하면 HO-(PO3)2-를 빼내고, 다시 N formyl THF(엽산)가 오고, THF가 나가면서 CHO를 붙여주고, 다음으로 Gln이 들어가고, Glu가 나가고, 다음으로 ATP가 들어가고 ADP+Pi가 나가면 6각형으로 연결된다. 다음과정으로 R5P가 온다. 2단계 변형으로 ATP-> ADP가 되고, Gln -> Glu가 되면서 PRPP가 되고, Glu->Gln이 되면서 RPA가 되는데, 이 분자를 붙이면 UMP(Uridine mono phosphate)가 된다. 다시 거꾸로 걸어가면 모두가 글루코스 한 분자와 만난다. 조금만 더 가면 공부에 끝이 있다.

퓨린은 adenine, guanine 두 분자가 있다. 두 분자가 만들어지는 과정만 적어본다. GGT GCAT이다. Gly-Gln-THF-Gln-CO2-Asp-THF 과정을 거쳐서 inosine mono phosphate(IMP)가 만들어지고, IMP에서 두 갈래로 가는데, GTP를 거쳐 AMP가 나오고, 다른 갈래는 NADH를 거쳐 GMP가 나온다. 과정에서 아미노산 3분자가 들어가고 엽산(THF)은 CHO를 운반하는 캐리어이다.

#7

PEP와 E4P를 결혼하면 S7P가 나온다. 중간과정에 chorismate가 나오고, 이 분자가 4갈래 길로 간다. 첫 번째가 prephenate이다. 여기서 여러 단계를 거치면 Phe, Tyr이 된다. 두 번째는 anthranilate로 안식향이다. 신라에 불교를 타고 들어왔다. 이 분자에서 Trp이 만들어진다. 세번째는 P-hydroxybenzoate이다. 이 분자에서 Coenzyme-Q가 나온다. 네 번째는 P-amino benzoate로 PABA이다. 이것이 자외선 차단제에 들어가는 물질이다. PABA에서 최종으로 엽산(folic acid)이다. 엽산의 뿌리까지 알아야 한다. 엽산의 분자식은 벤젠고리가 2개인 pteridine ring과 PABA와 Glu가 붙은 Pteroyl glutamate가 folic acid이다. 분자식을 알면 여기서 끝난다.

#8

모든 막을 분자식으로 정리한다. 인지질 막이 복잡하나 로테이션을 발견했다. 포크 다이아그램이다. C1-C2-C3가 연결되고 C1에 –OH, C2에 –OH, C3에 –O-(PO3)2-가 오는 것이 G3P이다. 다음은 C1에 –COOR1가 붙은 것이 Lysophosphatidic acid(LPA)이다. 다음은 C2에 R2COO-가 오면 PA(Phosphatidic acid)이다. 다음은 C3에 OH가 오면 Diacylglycerol(DAG)인데, 이것이 중성지방이다. 다음은 C3에 인산기(PO3-)가 들어오고, 놀라운 분자인 Choline이 붙으면 Phosphatidic choline이 되는데, 약자로 PC로 적는다. 다른 말로 레시틴이다. 인지질막 50%가 PC이다. C1의 R1에는 주로 팔미트산이 온다. 곶감이 16개 꼽혀 있다. 2개씩 8번 잘라 먹으면 겨울을 날 수 있다. 다음 분자는 C2에서 R2C=O를 잘라먹고 –OH로 마감한 것이 Lysophosphatidic choline(LPC)이다.

R2를 왜 잘랐을까? R1은 Lipase가 자른다. 지방조직은 중성지방을 받아들이는 것이 아니고 가래떡 꼽힌 R1을 잘라내서 끊으면 에너지가 엄청 나온다. β-oxidation이다. 그런데 R2는 에너지소스가 아니다. 우황청심환이다. R2에는 오메가-3, 오메가-6가 들어 있다. 혈관내피에서 일어나는 사건이다. 오메가-6는 아라키돈산(AA)이 된다. 이들이 왜 필요하가? 이들은 땜쟁이다. 서울에 콘크리트 빌딩 다 걷어내면 상하수도 배관이 있을 것이다. 그 배관 전체를 그림을 그리면 경악할 정도로 복잡하다. 우리 인체 혈관이 그러하다. 혈관을 100년 써야 하는데 중간에 새는 곳이 있다. 어떻게 고치겠는가? 혈관에 국부적으로 문제가 생기면 내피세포에 바이러스가 들어와서 사이토카인이 분비되면 헐거워지고 염증이 생긴다. 작업을 하기 위한 분자가 필요한데, 그 약제를 R2에 집어 넣어났다. 국부적으로 문제가 생기면 멀리서 불러 올 수 없으니, 항상 내피세포막에는 한약제가 들어 있으니, R2를 잘라내면 아라키돈산이 되는데 카본이 20개인데, 종류가 20여개 분자가 나오고 조금씩 쓰임새가 다르다. 그래서 수만Km에 달하는 혈관에서 일어나는 국소적 문제를 현장에서 고친다. 약품이 R2에 들어있고 오메가3, 6이다. 전신에 관한 문제이다. Arg 있으면 NO 가스 직접 만들어 혈관을 확장해준다. 오메가3, 6에서 어느 다리 긁어야 하는지 알아야 한다. R2에 붙어 있다는 것이다.

R1은 팔미트산, R2는 한약제 오메가3, 오메가-6가 붙는다. R2를 자르는 효소가 PLA2이다. 땔감으로 쓰는 것이 아니라 혈관의 문제를 전적으로 처리한다. R1을 자르는 효소를 PLA1, R2를 자르는 효소를 PLA2이다. PLA2는 3종류가 있다. cPLA2, sPLA2, iPLA2가 있다. c는 cytosol, s는 secrete, I는 independent이다. I는 Ca에 무관하다는 것이다.

PC를 머리로, R1, R2를 꼬리로 한 것이 인지질막이다. PC머리는 물을 좋아하고, R1, R2꼬리는 물을 싫어한다. 미셀구조, LDL, HDL이 동그랗게 되는 것은 물을 싫어하는 발이 모아지기 때문이다. 이 간단한 게 모든 선을 해결해주었다. 세포막은 전적으로 이렇게 되어 있고, 혈관에서 상황이 벌어지면 혈관막에 있던 R2의 오메가3, 6가 나와서 문제를 해결하고, Arg에서 즉시 NO 가스를 만들어 혈관을 학장해준다.

요약하면 하나도 예외없이(단 무기염류만 예외로 두고), 모든 것의 기원이 단 하나 글루코스이다.