<생명은 어떻게 작동하는가> 책읽기 초보자의 작은 성취

안녕하세요? 박자세 초년생으로, 생어작 함께 읽기에 참여한 2달의 소감을 나눌까 합니다.

우연히 만난 박자세에서 자연과학 공부를 시작하였을 때의 희열이 생생합니다. 그런데 그것도 잠시 시간이 갈수록  알아지는 것보다 모르는 것이 끝도 없이 등장하니 나가지도 물러나지도 못하는 진퇴양난에서 생어작 읽기에 동참하게 되었습니다. 함께 공부하면 좀 낫겠지 하는 생각이었는데,  난감하기는 마찬가지 였습니다. 생소한 내용을 10분 동안 암기하는 과제를 앞두니 시험을 앞둔 심정 같았습니다.  


10분 암기 내용은 "세포질에서의 팔미트 지방산 합성과정과 미토콘드리아에서의 베타옥시데이션".
모든 단어가 생소하여 암기는 커녕 개념 조차 잡지 못하였습니다. 세포질, 지방산, 팔미트 지방산, 미토콘드리아, 베타 옥시데이션에 대한 개념을 조목조목 찾으며 얼핏 짐작되는 바를  발표하고,  저 같은 초보자에게 응원의 마음을 보내면서 그 내용을 올립니다. 

<팔미트 지방산 생합성과 베타 옥시데이션 ATP 합성 경로>

◌ 생명활동에 필요한 에너지는 근원적으로 태양에너지이지만 우리는 태양에너지를 직접 사용할 수 없기 때문에 ATP라는 화학 에너지로 변환시켜야 함. 태양 에너지의 최초의 변환은 이산화탄소(CO2), 물(H2O)과 결합하여 광합성을 하는 것이다. 광합성 결과 C6H12O6 + 6O2를 생성, 즉 glucose와 산소가 발생함. 광합성 된(빛 에너지를 포함한) 녹색식물이 생태계의 기저가 됨

◌ 우리는 열량을 발생시키는 탄수화물, 지방, 단백질을 섭취하여 ATP를 만들어 생명활동에 필요한 대사활동을 할 수 있음

◌ 그렇다면 ATP가 어디에서 어떠한 경로를 통하여 만들어지는가. ATP 생성은 음식물 분해 과정에서 특정 효소의 반응으로 만들어지기도 하지만 대부분은 매개체에 의해서 미토콘드리아에서 합성됨, 이를 산화적 인산화라 함.

◌ ATP는 열량 영양소, 탄수화물, 지방, 단백질은 각각 글루코스, 지방산과 글리세롤, 아미노산으로 분해되는 해당 작용과 베타 옥시테이션(분해작용)을 통해 생성됨

이번 10분 암기인 팔미트 지방산 생합성과 베타 옥시데이션도 ATP 합성 경로에 관한 것임

◌ 펄미트 지방산 생합성에 관하여 : 지방은 포화지방산과 불포화지방산이 있음, 지방산의 생성과 분해는 포화지방산인가, 불포화지방산인가에 따라 다름.

- 팔미트 지방산은 포화지방산으로 탄소 16개로 이루어져 있음

- 세포질에서 일어나며

- 2개의 매개효소(아세틸-CoA, 말로닌-CoA)의 결합으로 생성됨

- 아세틸-CoA에 아세틸 ACP(아실 운반 단백질)이 결합하고,

- 말로닌-CoA에 말로닐 ACP가 결합하여 케토 아실-ACP 분자가 생성됨

- 키토아실 ACP가 아세토아세틸-ACP로 변하고

- NADPH, H+의 산화과정을 거쳐 하이드록시 아실-ACP가 됨

- 하이드록실 아실 탈수소효소의 매개와 물 분자 1개가 빠져나와 트래스 에노일 ACP가 됨

- 트랜스 에노일-ACP도 NADPH, H+의 산화과정을 거쳐 지방산 아실-ACP가 됨

- 지방산 아실-ACP가 되는 과정에서 탄소 2 분자가 결합됨

- 팔미트산은 C16이므로, 이 과정이 7회 반복됨 --> 팔미트산 생합성!!!

◌ 베타 옥시데이션

- 소포질에서 합성된 팔미트산이 미토콘드리아에서 분해(산화)되는 과정

- 지방산 합성의 역과정과 유사함

- 팔미토일-CoA에서 시작, FAD가 FADH2로 환원되는 과정에서 트랜스에노일-CoA로 변환

- 여기서 물 분자 1개가 결합되어 하이드록시아실-CoA로 변환

- NAD+가 NADH, H+로 환원되면서 케토아실-CoA로 변환

- 케토아실-CoA가 아세틸-CoA(탄소 2분자)와 미리스토일 CoA(탄소 14개 분자)로 변환

- 탄소 16개 팔미트산이 아세틸-CoA(탄소 2분자) 8개로 변환되려면 다시 7회 반복함

- 팔미트산은 원래 아세틸-CoA로 변환하면서 원래 자리로 회귀!!