8.2 : 에너지가 필요한 해당과정 단계

개요

포도당(glucose)은 유기체가 사용하는 거의 모든 에너지의 원천입니다. 포도당을 사용 가능한 에너지로 변환하는 첫 단계를 해당과정(glycolysis)이라고 부릅니다. 해당과정은 에너지가 필요한 단계와 에너지를 방출하는 단계, 크게 두 단계에 걸쳐 세포질(cytosol)에서 발생합니다. 포도당은 처음 세 세부단계에서 다른 형태로 변환되어 두 개의 아데노신삼인산(ATP) 분자에게 두 개의 인산기(phosphate group)를 공여받아 불안정한 당이 됩니다. 다음 두 세부단계에선 불안정한 당이 두 개의 당 이성질체(isomer)로 분열합니다. 이 이성질체는 다음 해당과정 단계에서 변환되거나 사용됩니다.

과정

먼저 포도당은 ATP에게 인산기를 공여받아 더 반응성이 높은 형태(포도당-6-인산; glucose 6-phosphate)로 변환합니다. 음전하를 띤 인산기에 부착된 포도당은 소수성(hydrophobic) 세포막을 통과할 수 없기 때문에 인산기를 추가하면 포도당이 세포 안에 갇히게 됩니다.

그런 다음 포도당-6-인산은 이성질체 중 하나인 과당-6-인산(fructose 6-phosphate)으로 변환됩니다.

과당-6-인산은 두 번째 ATP 분자에게서 인산기를 받습니다. 이를 통해 과당-6-인산은 불안정한 당인 과당-1,6-이중인산(fructose 1,6-bisphosphate)으로 변합니다.

불안정한 과당-1,6-이중인산은 두 개의 3탄소 당 이성질체, 즉 글리세르알데하이드-3-인산(glyceraldehyde 3-phosphate; 글리세르알데히드-3-인산)과 DHAP로 분열합니다. 글리세르알데하이드-3-인산은 해당과정의 다음 단계에서 바로 사용할 수 있는 반면, DHAP는 따로 글리세르알데하이드-3-인산으로 변환됩니다.