영양학에서 바라보는 신진대사

영약학에서 바라보는 신진대사란

신진대사는 생물에서의 생명유지 화학반응 집합으로 대사의 3가지 신진대사 기능이 있는데 식품 내 에너지를 세포로 변환시키는 것, 단백질, 지질, 핵산 및 몇 가지 탄수화물 구성 요소로 식품을 변환하는 것 그리고 대사 폐기물 제거입니다.이러한 효소 촉매 반응은 생물이 성장하고 번식하며 구조를 유지하고 환경에 반응하는 것을 가능하게 합니다.신진대사라는 말은 또한 소화와 다른 세포 내 및 세포 간의 물질 수송을 포함한 생체내에서 일어나는 모든 화학반응의 합을 가리키기도 한다. 이경우 상기 세포 내에서의 일련의 반응은 중간대사라고 불립니다.

 

신진대사 반응은 화합물 분해 또는 아나볼릭으로 분류될 수 있다. 일반적으로 이화작용은 에너지를 방출하고 이화작용은 에너지를 소비하는데 신진대사의 화학반응은 대사경로로 정리되어 화학물질이 단계를 거쳐 다른 화학 물질로 변환되며 특정 효소에 의해 촉진된다고 알려져 있다.

효소는 에너지를 방출하는 자발적인 반응과 결합함으로써 유기체가 스스로 에너지를 필요로 하고 발생하지 않는 바람직한 반응을 구동할 수 있도록 하기 때문에 신진대사에 매우 도움이 된다.

효소는 촉매로 작용해 반응이 보다 신속하게 진행되고 세포 환경변화나 다른 세포의 신호에 반응해 대사 반응 속도를 조절하는 것도 가능하다.

 

신진대사의 주요 화학물질

동물, 식물, 미생물을 구성하는 대부분의 구조는 아미노산, 지방, 핵산, 탄수화물의 4가지 기본 분자로 이루어져 있다.

이 분자들은 생명에 필수적인 것들로 대사 반응은 세포나 조직을 구축하는 동안 이런 분자를 만들고 분해하여 소화를 통해 에너지를 얻기 위해 사용하는데 초점을 맞추고 있다. 이러한 생화학물질은 생명에 필수적인 고분자인 DNA나 단백질 등의 폴리머를 만들기 위해 결합할 수 있다.

 

신진대사의 아미노산과 단백질

단백질은 펩타이드 결합에 의해 직선 사슬에 배열된 아미노산으로 이루어져 있습니다. 많은 단백질은 대사에서 화학반응을 촉진시키는 효소이다. 다른 단백질은 세포형태 유지를 위한 발판 시스템인 세포 골격을 형성하는 것 같은 구조적, 기계적 기능을 가지고 있다. 단백질은 세포 신호 전달, 면역 반응, 세포 접착, 세포 주기에서도 중요합니다.

아미노산은 구연산 사이클 진입을 위한 탄소원을 제공함으로써 세포 에너지 대사에 기여한다.

 

신진대사의 조효소

신진대사에서는 방대한 화학반응이 포함되는데, 대부분은 분자 내에서 원자의 관능 기와 그 결합의 이동을 수반하는 몇 가지 기본적 반응에 해당한다. 이 화학에 의해 세포는 작은 대사 중간체 세트를 사용하여 서로 다른 반응 상이에서 화학 기를 운반할 수 있다. 이 기전의 중간체들을 조효소라고 불리며 각 그룹의 전이 방응은 그것을 생성하는 효소 세트의 기질인 특정 코엔자임과 그것을 소비하는 효소 세트에 의해 이루어지며 지속적으로 제조되고 소비되고 다시 재활용된다.

 

중심 보효소 중 하나는 세포의 에너지를 통화인 APT이다. 이 뉴틀레오티드는 서로 다른 화학반응 사이에서 화학 에너지를 전달하는 데 사용되며 세포 내 APT의 양은 적지만 지속적으로 생산되기에 자신의 체중정도로 사용할 수 있다.

ATP는 이화작용은 분자를 분해하고 결합시키는데 카타볼릭 반응은 ATP를 생성하고 아나볼릭 반응은 APT를 소비한다.

 

비타민은 세포 내에서 만들 수 없는 소량의 유기 화합물로 사람의 영양에서 대부분의 비타민은 수식 후 조효소로 기능한다. 예를 들어 수용성 비타민은 인산화되거나 세포 내에서 사용되면 뉴클레오티드와 결합한다. 비타민 B3의 유도체인 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오티드는 수소수용체 역할을 하는 중요한 보효소이다.

 

 

신진대사의 이화작용

이화작용은 큰 분자를 분해하는 일련의 대사과정으로 식품 분자의 분해나 산화가 포함된다.

카타볼릭 반응의 목적은 분자를 만드는 아나볼릭 반응에 필요한 에너지와 성분을 제공하는 것으로 이화반응의 정확한 성질은 유기체에 따라 다르며, 유기체는 에너지원, 수소원, 탄소원의 기준으로 분류가 가능하다.

유기분자는 수소원자 또는 전자의 원천으로 유기분자가 사용되고 리소트로프는 무기질 기질을 사용한다.

포토트로프는 태양광을 화학 에너지로 변화하는 반면 화학 트로프는 산화 환원 반응에 의존하고 있어 환원된 기증자 분자, 수소, 황화수소 또는 철 이온에서 산소, 질산염 또는 황산염으로 이동을 수반한다.

동물에서 이러한 방응은 복잡한 유기분자를 포함하여 이산화탄소나 물과 같은 단순한 분자로 분해되고 식물이나 시아노 박테리아 같은 광합성 생물은 태양광으로부터 흡수된 에너지를 저장하기 위해 비슷한 전자 전달 반응을 사용하고 있다.