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탄수화물 대사이다. 인체의 에너지 식품이라고 하며 보통 분해시 더 작은 조각들로 구성되며 이를 포도당이라고 한다. 포도당으로의 분해과정을 이화과정이라 하며 3가지 중요한 화학반응이 있다.

해당작용, 시트르산 회로(구연산회로)과정, 전자전달계(전자운반계)과정이 있다. 우선 해당작용은 세포의 세포질 안에서 일어나고 시트르산 회로와 전자전달계는 사립체(미토콘드리아)에서 일어난다. 해당작용은 혐기성 과정으로 산소의 존재유무와 상관없이 일어난다. 말 그대로 산소를 필요로 하지 않는다.

반면 시트르산회로는 산소를 사용하는 호기성 과정이다. 해당작용은 포도당을 피루브산으로 바꾸고 이 피루브산은 시트르산 회로에 들어가기 전에 아세틸조효소로 바뀐다. 시트르산 회로는 크레브스회로라고도 하며 아세틸조효소는 시트르산회로로 이동한다.

시트르산 회로에서 아세틸조효소는 이산화탄소로 바뀌고 그 과정에서 에너지가 약간 발생한다. 시트르산 회로에서 나오는 대부분의 에너지는 고에너지 형태이며 전자전달계에 들어가면 더 많은 에너지를 발생시킨다.

해당과정과 시트르산 회로의 화학적 반응이 일어나는 동안 포도당 분자에 저장된 에너지가 방출된다. 방출된 에너지의 반 이상은 고에너지 형태이고 사립체 내막의 운반분자사슬에 들어간다. 이 운반 사슬을 전자전달계라고 한다.

이것은 거의 동시에 에너지를 ATP분자에 전달한다. 또한 체온을 유지하는데 사용하기도 한다. 단세포생물로부터 사람을 포함한 다세포생물에 이르기까지 모든 생명체가 세포활동을 하는데 ATP를 에너지원으로 사용할 수 있다.

새로운 ATP는 세포의 요구에 부응하기 위해 지속적으로 만들어진다. 우리 몸안의 필요없는 포도당은 동화과정을 통하여 더 큰 분자형태로 생성되며 나중에 사용하기 위해 저장되기도 한다. 포도당의 동화를 글리코겐 합성이라고 하며 주로 간과 근육세포에서 이루어진다.

포도당 분자들을 서로 결합시키는 연속적인 반응인데 동물성 전분이라고 부르는 화합물인 글리코겐을 만든다. 우리 혈액에 있는 포도당의 양은 공복(fasting)시에 혈액 100ml당 80~110mg을 항상 유지한다. 인슐린의 작용기전은 여전히 연구중이며 세포막을 통한 포도당 수송을 촉진시킨다.

당뇨에서 보는 고혈당과 낮은 포도당 대사율은 인슐린 부족 때문이다. 인슐린은 혈당을 확실하게 낮추는 유일한 호르몬이다. 다른 호르몬은 모두 혈당을 높이는 작용을 한다. 성장호르몬, 부신피질에서 분비되는 하이드로코르티손, 부신속질에서 분비되는 에피네프린, 이자섬에서 분비되는 글루카곤은 혈당을 높인다.

류재문프로필: 전남과학대학교 초빙교수. 인체해부연수교육개발원장 연구실: 061-360-5193 010-2640-3029