본문/내용
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에너지대사
생물체내에서 일어나고 있는 에너지의 방출,전환,저장 및 이용의 모든 과정을 말하는데 생명현상은 끊임없는 에너지의 소비과정이며 따라서 에너지의 공급없이는 생물은 잠시도 살 수 없다. 필요 에너지는 식물이 태양에너지를 이용하여 물과 이산화탄소로부터 포도당과 같은 유기물을 합성하여 얻는데 생물은 생활에 필요한 에너지를 이 유기물의 분해를 통해 획득하므로 에너지 대사는 곧 물질대사와 같은 의미로 해석할 수 있다.
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에너지교대(交代)라고도 한다. 생물이 살아가는 데는 끊임없는 에너지의 공급이 필요하다. 생물이 생장한다는 것은 몸을 구성하는 여러 가지 물질을 더 많이 합성한다는 것을 의미하는데, 이런 물질의 합성에는 다량의 에너지가 소요된다. 또, 체온을 환경의 온도 이상으로 유지하는 데도 열에너지가 필요하다. 생물의 모든 세포는 어떤 특정 물질들을 확산법칙에 역행하여 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동시켜 축적하는 능동수송(能動輸送)이 이루어지며, 이 작용에도 많은 에너지가 소비된다. 동물의 경우 신경이 흥분하고 근육이 수축하는 데도 에너지가 필요하다. 따라서, 운동을 하는 데도 많은 에너지가 소비되는 것이다. 즉, 생명현상이라는 것은 끊임없는 에너지의 소비과정이라고 말할 수 있고, 에너지의 공급이 없이는 생물은 잠시도 살 수 없다.
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이와 같이 생활에 필요한 에너지를 식물은 태양으로부터 얻는다. 즉, 식물은 뿌리에서 흡수한 토양 속의 물과 잎에서 흡수한 대기 중의 이산화탄소(CO2)를 재료로 하여 잎에서 광합성을 하는데, 이 광합성은 태양의 빛에너지를 잎 속의 엽록소가 포착해서 그 에너지를 이용하여 물과 이산화탄소로부터 포…
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ATP → ADP + H3PO4 + 10 kcal/mol
ADP → AMP + H3PO4 + 10 kcal/mol
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각종 생활활동에 쓰게 된다. 이와 같이 생물은 그 생활에 필요한 에너지를 유기물의 분해에서 얻고 있기 때문에 에너지대사라는 것은 물질대사와 같은 뜻으로 해석할 수 있다. 즉, 물질대사는 생물이 필요로 하는 에너지를 저장하고, 또 공급하는 수단이면서 동시에 생물체를 구성하는 각종 물질의 재료를 제공하는 것이다.
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유기물의 분해에서 ATP가 생성되는 경로는 주로 해당과 크렙스회로의 두 경로이다. 해당은 포도당 분자가 피루브산으로 분해되는 과정이다. 식물이 광합성으로 합성하는 유기물은 주로 포도당인데, 이 포도당이 식물체 내에서 저장될 때는 주로 녹말의 형태로 저장된다. 식물이 ATP를 체내에서 합성할 때는 이 포도당을 피루브산으로 분해한다. 동물이 섭취하는 유기물은 여러 가지이지만 그 가운데 식물이 합성해 놓은 녹말을 섭취하면 소화관 속에서 이것을 포도당으로 분해한 다음, 세포 속에서 포도당을 역시 피루브산으로 분해한다. 식물이나 동물이 이와 같이 포도당을 피루브산으로 분해하면 세포 내에 산소가 풍부히 존재할 때는 한 분자의 포도당의 분해에서 8분자의 ATP가 생기고, 산소가 없는 상태에서는 2분자의 ATP가 생긴다. 이 과정이 해당이다.
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한편, 산소가 충분히 존재하고 있을 때는 해당에서 생긴 피루브산이 크렙스회로를 거쳐서 물과 이산화탄소로 완전 분해된다. 그리고 이 분해과정에서 피루브산 1분자당 15분자의 ATP가 생긴다. 따라서, 해당과 크렙스회로를 통하여 1분자의 포도당이 물과 이산화탄소로 분해되면 38분자의 ATP가 생기게 된다. 마찬가지로 포도당 1 mol 이 위와 같이 완전 분해되면 ATP 38 mol 이 생기게 된다. 그런데 ATP 1 mol 이 분해되어 1 mol 의 ADP와 무기인산이 생기면 약 10 kcal의 에너지가 방출되므로 38 mol의 분해에서는 380 kcal의 에너지가 방출된다.
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이것은 포도당 1 mol이 완전 분해되면 30 kcal의 에너지가 A