Overview
해당과정(glycolysis)의 최종 생성물인 피루브산(pyruvate)은 세포 내 산소의 유무와 공급 상태에 따라 서로 다른 대사 운명을 맞이하게 된다.
유산소 조건 (Aerobic conditions): 산소가 충분할 때 피루브산은 미토콘드리아 기질로 이동하고, 이곳에서 피루브산 탈수소효소 복합체(Pyruvate dehydrogenase complex)에 의해 아세틸-CoA로 산화되며, 이는 TCA 회로와 전자전달계로 이어져 대량의 ATP를 생산하는 세포 호흡 과정을 거친다.
무산소 조건 (Anaerobic conditions): 산소가 부족하거나 없는 환경(예: 격렬한 운동 중인 골격근 또는 적혈구)에서는 발효(fermentation)가 일어난다. 동물 세포에서는 피루브산이 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase)에 의해 젖산(lactate)으로 환원되며, 이 과정은 해당과정의 지속에 필수적인 NAD+ 를 재생산하는 역할을 한다. 효모 등에서는 에탄올 발효가 진행된다.
Key Step
· Pyruvate + NAD+ + CoA-SH
Pyruvate dehydrogenase complex
Acetyl-CoA+ NADH + CO2
· Pyruvate + NADH + H+
Lactate dehydrogenase
Lactate+ NAD+
· Pyruvate
Pyruvate decarboxylase
Acetaldehyde+ CO2
· Acetaldehyde+ NADH + H+
Alcohol dehydrogenase
Ethanol+ NAD+