유기체와 외부 환경 사이의 물질과 에너지 교환의 전체 과정입니다. 물질이 생체 내에서 겪는 모든 화학적 변화를 물질대사라고 합니다.

작은 분자나 거대분자의 구조적 요소를 활용하여 자신에게 필요한 거대분자로 전환시키는 것을 동화작용이라고 하며, 생합성이라고도 합니다.

각 대사 반응에 관여하는 효소와 조효소의 구조와 기능을 결정합니다.

대사 경로에서 기질, 중간 대사산물 및 최종 산물의 구조, 이름 및 반응 유형을 결정합니다.

효소 반응의 조절 메커니즘 결정

생체 내 연구

생체 외 연구

동위원소 추적 방법

효소 억제제

유전성 대사 결함

NMR 분광학

가스 측정 방법

크로마토그래피-질량분석법

유전 공학

게놈

전사체

프로테옴

대사체

시료 채취, 시료 전처리, 대사산물 분리 및 검출, 데이터 전처리, 데이터 분석

생명체 내 물질이 산화되는 과정을 생물학적 산화라고 하며, 주로 체내에서 당, 지방, 단백질 등이 분해되면서 에너지가 점차 방출되어 최종적으로 CO2와 H2O가 생성되는 과정을 말한다.

설탕, 지질, 단백질은 기본 구성 요소(포도당, 지방산, 글리세롤, 아미노산)로 분해됩니다. 이 단계에서는 더 적은 양의 에너지가 방출되어 총 에너지의 1% 미만이 되며, 대부분은 열에너지의 형태로 손실됩니다.

포도당, 지방산, 글리세롤 및 아미노산은 일련의 효소 반응을 거쳐 아세틸 CoA를 생성합니다. 이 단계에서 방출되는 에너지는 전체 에너지의 약 1/3을 차지하며, 그 중 일부는 고에너지 화합물에 저장됩니다.

아세틸 CoA는 트리카르복실산 회로에 들어가 완전히 산화되어 CO2를 생성하고 동시에 4번의 탈수소화 과정을 거칩니다. 제거된 수소는 호흡 사슬을 통해 산소로 전달되어 물을 생성하며 동시에 많은 양의 에너지가 방출됩니다. 시간 중 일부는 신체에서 사용하기 위해 ATP에 저장됩니다.

산화환원 반응의 일반 규칙을 따르십시오(산소화, 탈수소화, 전자 손실).

효소 반응

온화한 반응 조건(체온, 중성 pH 근처)

점진적인 반응, 점진적인 에너지 방출

물이 생성되면 ATP가 생성됩니다(산화적 인산화).

미토콘드리아 내부막에 있는 일련의 효소나 보조효소는 일정한 순서로 배열되어 수소나 전자를 전달하는데, 이를 전자전달계라고 합니다. 전자전달계는 세포호흡과 관련되어 있어 호흡사슬이라고도 불린다.

니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD): 다양한 탈수소효소의 조효소로 대사산물에서 제거된 2H(2H 2e)를 받아들여 플라보단백질(FP)로 전달합니다.

플라보단백질(FP)

철-황 단백질(Fe-S)

유비퀴논(UQ, Q)

시토크롬

고에너지 인산염 결합을 포함하는 고에너지 화합물

생명체가 직접적으로 활용할 수 있는 에너지 물질

기질 수준 인산화: 탈수소화 반응과 결합하여 고에너지 대사 산물 분자의 에너지를 ADP로 직접 전달하여 ATP 또는 GTP를 생성하는 과정입니다.

산화적 인산화: 호흡 사슬의 전자 전달 과정에서 ADP 인산화를 결합하여 ATP를 생성하는 과정으로, 결합 인산화라고도 합니다.

모노옥시게나제 시스템(혼합 기능성 산화효소, 수산화효소)

촉매된 O2의 한 산소 원자는 기질 분자에 추가되고(수산화), 다른 산소 원자는 H에 의해 H2O(NADPH H에서 H)로 환원됩니다.

옥시소솜: 동물의 간, 신장, 소장 점막 세포에서 발견됩니다.

H2O2 생성을 촉매하는 다양한 효소를 함유하고 있으며, H2O2를 분해하는 효소도 함유하고 있습니다.