동화 작용

Anabolism

동화(/ənébəlɪzmm/)는 더 작은 [1]단위에서 분자를 구성하는 대사 경로 세트이다.이러한 반응들은 에너지를 필요로 하는데, 이는 또한 엔도르곤 [2]과정이라고도 알려져 있다.동화작용은 신진대사의 축적적인 측면인 반면, 이화작용은 분해적인 측면이다.동화작용은 보통 생합성과 동의어이다.

경로

핵산, 단백질, 다당류와 같은 고분자를 만드는 데 사용되는 동화 경로인 중합은 단량체를 [3]결합하기 위해 응축 반응을 이용한다.고분자는 효소와 보조인자를 사용하여 더 작은 분자로 만들어진다.

동화작용의 엔더고닉 과정을 촉진하기 위해 ATP를 사용한다.

에너지원

동화작용은 큰 분자가 작은 부분으로 분해되어 세포 호흡에 사용되는 이화작용에 의해 추진된다.많은 동화 과정은 아데노신 삼인산(ATP)[4]의 분할에 의해 구동된다.동화작용은 일반적으로 엔트로피를 감소시키고 감소시키기 때문에 에너지 [5]입력이 없으면 불리합니다.전구체 분자라 불리는 시작 물질은 ATP를 가수 분해하여 이용 가능한 화학 에너지를 사용하여 결합되며 보조 인자+ NAD, NADP+, FAD를 감소시키거나 다른 유리한 [6]부작용을 수행합니다.때때로 그것은 또한 소수성 상호작용이 [7]분자를 모으는 세포의 인지질 이중층 형성처럼 에너지 입력이 없는 엔트로피에 의해 구동될 수 있다.

보조 요인

환원제 NADH, NADPH 및 FADH와2 [8]금속 [3]이온은 동화 경로의 다양한 단계에서 보조 인자로 작용한다.NADH, NADPH 및 FADH는2 전자 운반체 역할을 하는 반면 효소 내의 하전 금속 이온은 기질 위에 하전된 작용기를 안정화시킵니다.

기판

동화작용 기질은 대부분 세포 [9]내 에너지 전하량이 높은 기간 동안 이화 경로에서 취해진 중간체이다.

기능들

동화 작용은 장기와 조직을 형성한다.이러한 과정들은 세포의 성장과 분화를 만들어 내고 복잡한 분자의 합성을 수반하는 과정인 신체 크기의 증가를 일으킨다.동화작용의 예로는 뼈의 성장과 광물질화, 근육량의 증가를 들 수 있다.

동화 호르몬

내분비학자들은 전통적으로 호르몬이 신진대사의 어느 부분을 자극하느냐에 따라 호르몬을 동화작용 또는 이화작용으로 분류해왔다.전형적인 동화 호르몬은 단백질 합성과 근육 성장을 촉진하는 동화 스테로이드와 인슐린이다.

광합성 탄수화물 합성

식물과 특정 박테리아에서 광합성 탄수화물 합성은 CO로부터 [5]포도당2, 셀룰로오스, 전분, 지질, 단백질을 생산하는 동화 과정이다.그것은 광합성의 빛 주도 반응에서 생성된 에너지를 사용하고, 광합성 탄소 환원 주기,[9] 즉 캘빈 순환에서 탄소 동화를 통해 이러한 큰 분자에 대한 전구체를 만듭니다.

당분해와 구연산 순환의 중간체로부터의 아미노산 생합성.

아미노산생합성

모든 아미노산은 해당과정의 이화과정, 구연산회로 또는 펜토오스인산경로의 중간체로부터 형성된다.포도당 6-인산은 히스티딘의 전구체이고, 3-포스포글리세린산은 글리신 및 시스테인의 전구체이며, 포스포에놀 피루브산은 3-포스포글리세린산 유도 에리트로스 4-인산과 결합하여 트립토판, 페닐알라닌 및 티로신을 형성하며, 피루브산은 알라닌, 발린, 류신 및 이소린의 전구체이다.구연산회로에서 α-케토글루타르산염은 글루탐산염, 이어서 글루타민, 프롤린 및 아르기닌으로 변환되고, 옥살아세트산은 아스파라긴, 메티오닌, 트레오닌 [9]및 리신으로 변환된다.

글리코겐 저장

고혈당 기간 동안 해당과정의 포도당 6-인산은 글리코겐 저장 경로로 전환된다.포스포글루코무타아제에 의해 포도당-1-인산으로 변화된 후 UTP-글루코스-1-인산우리딜전달효소(UTP-glucose-1-phosphate uridyltransferase)에 의해 UDP-포도당으로 변화한다.글리코겐 합성효소는 이 UDP-포도당을 글리코겐 [9]사슬에 추가합니다.

글루코네제

글루카곤은 전통적으로 이화호르몬이지만, 또한 [8]저혈당을 막기 위해 기아 기간 동안 간, 그리고 신장 피질, 장에 의한 동화작용 과정을 자극한다.그것은 피루브산을 포도당으로 바꾸는 과정이다.피루브산은 포도당, 젖산, 아미노산 또는 글리세롤의 [10]분해에서 나올 수 있습니다.글루코네제네시스 경로는 당분해와 공통적으로 많은 가역 효소 과정을 가지고 있지만 당분해 과정이 역행하는 것은 아니다.이것은 다른 불가역 효소를 사용하여 전체 경로가 한 방향으로만 [10]흐르도록 합니다.

규정

동화 작용은 촉매 작용과 분리된 효소와 함께 작동하며, 촉매 작용은 경로의 어느 지점에서 돌이킬 수 없는 단계를 거친다.이것은 세포가 생산 속도를 조절하고, 또한 부질없는 순환으로 알려진 무한 루프가 [9]이화작용으로 형성되는 것을 막을 수 있게 해준다.

동화작용과 이화작용 사이의 균형은 세포의 에너지 전하로 알려진 ADP와 ATP에 민감합니다.많은 양의 ATP는 세포들이 동화 경로를 선호하고 느린 이화 활동을 하게 하는 반면, 과도한 ADP는 동화 작용을 늦추고 이화 [9]작용을 선호합니다.이러한 경로는 또한 해당과 같은 과정이 하루 [11]종일 동물의 정상적인 활동 기간에 맞춰 변동하면서 일주기 리듬에 의해 조절됩니다.

어원학

The word anabolism is from New Latin, with roots from Greek: ἁνά, "upward" and βάλλειν, "to throw".

레퍼런스

  1. ^ de Bolster MW (1997). "Glossary of Terms Used in Bioinorganic Chemistry: Anabolism". International Union of Pure and Applied Chemistry. Archived from the original on 30 October 2007. Retrieved 2007-10-30.
  2. ^ Rye C, Wise R, Jurukovski V, Choi J, Avissar Y (2013). Biology. Rice University, Houston Texas: OpenStax. ISBN 978-1-938168-09-3.
  3. ^ a b Alberts B, Johnson A, Julian L, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). Molecular Biology of the Cell (5th ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8153-3218-3. Archived from the original on 27 September 2017. Retrieved 2018-11-01. Alt URL
  4. ^ Nicholls DG, Ferguson SJ (2002). Bioenergetics (3rd ed.). Academic Press. ISBN 978-0-12-518121-1.
  5. ^ a b Ahern K, Rajagopal I (2013). Biochemistry Free and Easy (PDF) (2nd ed.). Oregon State University.
  6. ^ Voet D, Voet JG, Pratt CW (2013). Fundamentals of biochemistry : life at the molecular level (Fourth ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0-470-54784-7. OCLC 738349533.
  7. ^ Hanin I, Pepeu G (2013-11-11). Phospholipids: biochemical, pharmaceutical, and analytical considerations. New York. ISBN 978-1-4757-1364-0. OCLC 885405600.
  8. ^ a b Jakubowski H (2002). "An Overview of Metabolic Pathways - Anabolism". Biochemistry Online. College of St. Benedict, St. John's University: LibreTexts.
  9. ^ a b c d e f Nelson DL, Lehninger AL, Cox MM (2013). Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman. ISBN 978-1-4292-3414-6.
  10. ^ a b Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). Biochemistry (5th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3051-4. OCLC 48055706.
  11. ^ Ramsey KM, Marcheva B, Kohsaka A, Bass J (2007). "The clockwork of metabolism". Annual Review of Nutrition. 27: 219–40. doi:10.1146/annurev.nutr.27.061406.093546. PMID 17430084.