각 기관별 대사

포스팅 할게 없으니 우리몸의 기관들이 어떻게 대사활동을 하는지 지껄여 보지요 ㅎㅎ

일단 글루코오스는 뇌의 유일한 연로 공급원입니다. 우리몸에서 뇌는 연료를 저장할 능력이 없기 때문에, 뇌를 활발히 사용하기 위하여는 글루코오스의 지속적인 공급이 필요합니다. 뇌가 소비하는 에너지량은 예전에 포스팅 했는지는 모르겠는데, 상당한 양을 소비합니다. 평균적으로 약 120g정도를 소비하니 420 kcal정도의 양을 뇌에서 소비하는 셈입니다.

뇌에서의 에너지 소비량은 우리몸이 일상적인 생활이나 휴식상태일떄, 몸 전체 에너지의 60-70%정도를 사용합니다. 이 에너지들의 대부분은 뇌에서 지속적으로 일어나는 신경충격을 전달하는데 필요한, Na+ / K+ 막 퍼텐셜을 유지하기 위한 세포소기관의 작동에 쓰인다고 알려져 있습니다.

뇌가 소비하는 글루코오스는 GLUT3에 의하여 뇌안으로 운반이 되어지며, 평균적인 뇌의 글루코오스 농도는 1mM입니다. 우리몸의 지방산들은 뇌의 연료역할을 하지 않고 주로 막합성에 쓰입니다. 만약에 다이어트나 기타 이유로 굶을 경우, 간에서 생성된 케톤체들이 뇌를 위하여 부분적으로 글루코오스를 대신하게 된다고 합니다.

이번엔 근육입니다. 근육에 필요한 주 연료는 지방산, 클루코오스, 케톤체정도가 되겠습니다. 일반적으로 휴식중인 근육은 지방산을 주 연료로 사용하고, 이 지방산들이 전체 소비량의 80-90%정도를 충당합니다. 근육은 뇌와 다르게 근육내에 다량의(약 1200kcal) 글리코겐저장물을 가지고 있습니다. 몸에 저장된 글리코겐의 70-80%정도가 근육에 저장되어 있다고 보면 됩니다. 이러한 글루코오스는 근육이 갑작스러운 행동시 더 좋아하는 연료로써 글루코오스를 선호하기 때문이죠.

수축하는 우리몸의 근육들은 코리회로라는 반응으로, 근육대사의 부담 일부를 간으로 이동합니다. 즉, 수축하는 근육에서 형성된 피루브산은 락트산으로 환원되고, 락트산은 간으로 흘러들어가 글루코오스로 전환되는 일련의 과정을 말하는 것입니다.

추가적으로 근육에서 피루브산이 아미노기 이동반응으로 인하여 다량의 알라닌이 생성이 되는데, 알라닌 또한 락트산과 마찬가지로 간에서 글루코오스로 전환될수 있다고 알려져 있습니다. 근육이 알라닌을 생성하는 이유는 우레아를 만들수 없기 때문으로 알고 있습니다. 이렇기 떄문에 질소가 혈액 안으로 방출되어야 하기 때문입니다. 결국 전체적인 과정은 간은 알라닌을 흡수하고 질소를 제거하여 우레아를 처분하고, 피루브산을 글루코오스 또는 지방산으로 가공한다고 보시면 됩니다.

심장근육은 미토콘드리아 밀도로 보시면 알다시피, 거의 산소성 조건에서 기능을 합니다. 그리고, 글리코겐을 저장하고 있지 않습니다. 그리고, 락트산이나 케톤산이 연료로 소모되기는 하나, 지방산이 주 연료 공급원입니다.

지방조직의 트리아실글리세롤은 우리 대사의 거대한 영양창고로 보시면 됩니다. 일반적인 성인남성은 70-80kg) 15kg의 트리아실글리세롤을 가지고 있는데, 이 정도 양이면 135000 kcal의 열량을 낼수가 있습니다. 지방조직에서 지방산을 에스테르화 시키면 트리아실글리세롤이 생성되는데, 이로부터 지방산을 방출시키는 기능을 가지고 있습니다. 지방산은 음식으로 섭취할수도 있지만, 간에서 합성이 되기도 합니다.

에피네프린이라는 호르몬은 증폭 폭포에서 세포내 고리형 AMP의 합성을 자극하고, 고리형 AMP가 단백질 키나아제를 활성화 시킵니다. 참고로 이러한 호르몬과정은 일시적으로 일어났다가 사라지는 것이 아니라. 지속적으로 지방세포에 있는 크리아실클리세롤을 합성하고 가수분해 합니다. 이 가수분해의 결과 나오는 글리세롤은 간으로 방출되고, 이 과정에서 글리세롤 3인산이 풍부하면 다시 지방산들 대부분이 에스테르화 됩니다. 하지만, 글루코오스가 부족하게 되면, 지방산들은 혈장으로 방출되게 됩니다. 즉, 지방조직 내부에서 글루코오스를 얻을수 있는지의 여부에 따라 지방산이 혈액으로 방출될 것인지의 여부를 결정한다는 말입니다.

신장은 소변을 생산하고, 즉, 대사의 노폐물을 배설하고 체액의 삼투압을 유지시키기 위한 매개체입니다. 이 과정에서 글루코오스와 같이 수용성물질이나 물은 손실을 막기 위해 재 흡수 됩니다. 재 흡수를 위하여 신장은 다량의 에너지를 필요로 합니다. 몸 전체 산소소비량의 10%정도를 차지하죠. 흡수된 글루코오스는 나트륨-글루코오스 공운반계의 작용으로 신장세포로 이동합니다. 이 운반계는 NA-K이온 기울기에 의하여 동력이 공급이 됩니다. 이 기울기를 유지하는 것은 NA+ /K+ ATPase에 의한 것입니다. 인간이 굷게 된다면, 이 신장에서 글루코오스 신생합성의 자리가 되고, 형액에 있는 글루코오스의 절반정도 되는 양을 제공할수가 있습니다.

간의 대사활동은 뇌, 근육, 말초기관등에 연료를 공급하는데 필수적인 기관입니다. 우리가 음식을 섭취하고, 장에서 흡수되는 대부분의 화합물은 간을 통과하게 됩니다. 즉, 간은 형액에 있는 많은 영양분들의 수준을 조절할수 있다는 말입니다.

우리가 식사를 한후 간은 혈액으로부터 글루코오스의 2/3정도와 남은 단당류를 전부 제거합니다. 흡수된 글루코오스는 글루코오스 6-인산으로 전환됩니다. 그리고, 이 글루코오스 6인산이 글리코겐으로 전환됩니다. 열량으로 따지면 400 kcal정도가 간에 저장될수 있습니다. 과잉의 글루코오스 6인산은 아세틸 CoA로 대사되고, 지방산, 콜레스테롤, 담즙산염을 만드는데 사용됩니다. 다른 경로로는 펜토오스 인산경로를 통하여 NADPH를 공급하기도 합니다. 이 밖에도 여러가지 대사를 하는데 여기서는 생략하지요.

간은 글루코오스보다는 α-케토산(아미노산 분해에서 유도됩니다.)을 주 연료로 사용합니다. 그리고, 간에서 일어나는 해당과정들은 생합성을 위한 구성재료를 형성하는데 그 목적이 있는 것입니다. 그리고, 간은 아세토아세트산을 아세틸 CoA로 활성화 시키는 이동효소를 거의 가지지 않습니다. 이로 보아 간은 근육과 뇌로 가는 연료들의 사용을 자제하고 있다는 것을 알수가 있습니다.