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탄수화물 - Coggle Diagram

- - - - 에너지 사용 없이 단백질을 거쳐 용질의 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 퍼져 나감
      - fructose 흡수 방식
      - passive하다
      - 인지질막을 스스로 통과하지 못해 단백질을 거침
      - GLUT5
    - - sodium/glucose co-transporter 1 (SGLT1) 로 나트륨과 함께 흡수됨
      - 우리 몸은 최대한 많은 포도당을 흡수하려 하기 때문에, 세포 밖의 포도당 농도가 낮더라도 에너지를 사용해 세포 안으로 흡수되도록 하는 능동 수송 이용
      - glucose, galactose 흡수 방식
    - - Tissue
        
        Km
      - GLUT1
        
        GLUT2
        
        GLUT3
        
        GLUT4
        
        GLUT5
        
        GLUT7
        
        1 more item...
        
        작은창자 세포의 점막 표면
        hepatocyte
        정자
        골격근 근섬유
        
        1 more item...
        
        insulin sensitive cells
        골격근 근섬유
        adipose tissue
        심근세포
        
        High (5mM)
        
        neuron, placenta, testes
        
        Low (1mM)
        
        very high affinity
        
        Hyperglycemic condition
        이자 β세포
        renal tubular cell
        포도당을 운반하는 small intestinal basolateral epithelial cell
        liver cell
        hypothalamus
        
        High (15-20mM)
        
        대부분 세포
        
        Low (1-2mM)
      - Km 이 낮을수록 친화력이 높음 = glucose 우선 사용
        
        저장 기능 세포는 Km 높음
  - - - 소화, 흡수가 빠른 탄수화물 (digestible carbohydrate) 50g 섭취 시 혈당의 변화
      - 당 섭취, 혈당 증가 → 인슐린 분비 → 1,2시간 delay 후 인슐린 작용으로 혈당 감소
        => 공복혈당 (당뇨 검사의 기준, 식사 2시간 후의 혈당)
    - - digestible carbohydrate 기준, 얼마나 빨리 glycemic response가 오는지
        
        신체의 포도당 흡수 및 저장 속도
      - GI가 높은 음식은 GI가 낮은 음식의 그래프보다 폭이 좁음
      - GI가 낮을수록 포도당 농도가 더 오래 유지 (포만감 더 오래 유지)
      - GI가 높은 음식은 급격한 인슐린 증가 유발
        → 식사 후 혈당이 공복혈당보다도 낮아져 허기 증가
      - 영향 요인
        
        starch 종류 : 아밀로펙틴이 아밀로스보다 더 천천히 소화
        
        physical entrapt : 물리적으로 소화를 막는 것들 - 현미, 씨앗 등
        
        fat, protein, organic acid는 소화 방해
        
        fat, soluble dietary fiber은 gastric emptying rate 감소
        
        단당류 증가 = 흡수가 잘 됨 = GI 상승
    - - GI * 탄수화물 양(g) / 100(g)
      - glycemic index의 양의 문제를 보정
      - GI가 높더라도 탄수화물 자체가 적은 음식은 혈당이 급격히 상승하지 X
  - - - catabolic
        
        epinephrine
        
        특징
        
        adrenal medulla의 chromatin cell에서 생성 및 분비
        
        tyrosine으로부터 만들어짐
        
        tyrosine → L-Dopa → dopamine → norepinephrine
        
        간과 골격근에 주로 작용
        
        기능
        
        glycogenolysis, lipolysis 촉진
        
        심장 수축의 힘과 속도 높임
        
        smooth muscle의 수축과 이완 조절 => 혈류량 조절
        
        골격근과 간의 혈관 확장
        
        교감신경 자극에 의해 기능
        
        스트레스에 기인
        
        cortisol
        
        특징
        
        Stress시 분비
        
        단식이 오래 진행될 때도 분비
        
        adrenal cortex에서 cholesterol로부터 생성
        
        주요 corticoid
        
        기능
        
        효과적인 소염제
        
        protein synthesis 억제, 골격근 분해
        
        glycogen synthesis 촉진
        
        계속 당의 섭취가 없으면 포도당만 사용하는 곳에 포도당을 우선적으로 공급할 수 있도록 아끼기 위해서
        
        peripheral tissue에서 포도당 및 아미노산 흡수를 감소시킴
        
        간에서 anabolic effect => 포도당 순환 차단
        
        glucagon
        
        특징
        
        이자 알파 세포에서 생성
        
        liver, adipose tissue에 작용
        - 골격근에는 수용체가 없어 전혀 관련이 없음
        
        cAMP 시스템 이용해 신호 전달
        
        기능
        
        gluconeogenesis, glycogenolysis, ketogenesis, lipolysis 촉진
        
        glycogen synthesis 억제
        
        저혈당 상태에서 유도되어 포도당 농도를 높임
        
        noncarbohydrate molecule 을 glucose로 전환
      - anabolic
        
        growth hormone
        
        insulin
        
        특징
        
        반감기가 3-5분밖에 안 됨
        
        이자의 베타세포에서 형성
        
        분비
        
        감소 요인 : α-adrenergic의 자극
        
        인슐린의 분비 및 작용은 교감신경 자극과 관련
        
        증가 요인
        
        estrogen/progestin/성장호르몬 노출
        
        incretin (GLP-1) 영향
        
        glucose level 증가 (가장 큰 자극)
        
        기능
        
        exogenous energy 저장 촉진
        
        exogenous = diet-drived, 식단에서 유래한 외부 에너지
        
        GLUT4에서의 glucose & amino acid 흡수 증가
        
        수용체
        
        heterodimer transmembrane glycoprotein
        
        대사, 세포 성장 및 reproduction에 작용
        
        tyrosine kinase system에 작용
        
        hyperinsulinemic situation에서 감소
        
        less sensitive하게 변했다가, 결국 수용체를 줄이게 됨
        
        male hormone
    - - 고혈당
        
        glycolysis 해당작용
        
        포도당 우선적 사용을 위한 분해, lipogenesis와 연결
        
        pentose phosphate pathway
        
        NADPH 합성해 lipogenesis
        
        glycogenesis, lipogenesis, protein synthesis
      - 저혈당
        
        glycogenolysis, gluconeogenesis, lipolysis 억제
    - - glycolysis
        
        생성물
        
        포도당 1분자 당
        2분자 pyruvate (C3)
        2분자 ATP
        2분자 NADH
        
        효소
        
        hexokinase
        
        대부분의 조직에 작용
        
        low Km
        
        포도당 6인산이 너무 많을 때 억제됨
        
        allosteric inhibition
        
        glucokinase
        
        hepatocyte에 작용
        
        high Km
        
        hexokinase와 달리 포도당 6인산이 많아도 억제 X
        
        phosphofructokinase (pfk)
        
        fructose-2,6-bisphosphate 생성
        
        생성물에 의해 조절됨 (allosteric influence)
        
        pyruvate kinase
        
        인슐린과 글루카곤은 key enzyme의 activity를 바꾸고,
        그 결과 생성된 물질들이 allosteric influence 일으킴
        
        phosphorylation으로 조절
        
        pyruvate대사
        
        근육이 빠르게 에너지를 소모해 산소가 부족하면 lactic acid로 전환됨
        
        생성된 젖당은 간에서 포도당으로 변환
        
        포도당은 다시 피루브산으로 분해
        
        피루브산의 중요성 : 어떤 형태로든 전환되는 전구체
        
        산소 충분 시 : acetyl CoA가 되어 Krebs 회로에 유입, 3NADH + FADH2 + 2CO2 + GTP 생성
      - glycogen turnover
        
        synthesis
        
        장소 : 간세포, 근육
        
        linear 연결 시 glycogenin이라는 프라이머 이용
        
        glucose-1-phosphate 로 UDP 생성 후 glycogen 합성
        
        작용 효소 : glycogen synthase (포도당 붙이기 시작), branching enzyme (glucosyl 4:6 transferase)
        
        degration
        
        epinephrine : muscle, liver
        glucagon : liver
        
        muscle은 자기 자신을 운용하는 데 포도당을 모두 소모
        
        liver에서 분해되어 gluconeogenesis 되면 혈당 상승
        
        분해된 포도당은 ER에서 Cytosol 로 GLUT7에 의해 방출
      - pentose phosphate pathway
        
        5탄당 형성 과정, nucleotide 생성
        
        NADPH 형성 : Fatty acid 및 glutathione reduction 시 필요
        
        이후 ribose-5-phosphate 형성
- - - - 8-12개마다 branch 형성
      - 동물의 탄수화물 저장 형태
    - - hyaluronic acid, chondroitin sulfate
      - 윤활유 역할
    - - 우리가 가장 많이 섭취하는 다당류
      - Amylose : 포도당이 linear하게 연결
        amylopectin : branch가 24-30 glucose마다 존재
      - cereal grain은 녹말의 가장 풍부한 원천
        
        한국인은 주식이 밥이라 극단적으로 많이 섭취
  - - - disaccharide
        
        종류
        
        lactose : 포+갈
        
        sucrose : 포+과
        
        maltose : 포+포
      - monosaccharide
        
        종류
        
        광학이성질체 : L형과 D형 존재
        우리 몸에서 사용되는 탄수화물은 모두 D형
        
        탄소 수
        
        4탄당, 3탄당
        
        hexose
        
        Haworth 상태에서 -OH가 아래로 붙으면 알파, 위로 붙으면 베타
        
        우리 몸에서 사용되는건 모두 C6H12O6
        
        종류
        
        keton
        
        1 more item...
        
        aldehyde
        
        4 more items...
        
        pentose : ribose
    - - added sugar 첨가당
        
        table sugar (sweetner감미료)
        
        sucrose 섭취 줄이기 위해 사용
        
        HFCS 액상과당
        
        sorbitol, xylitol
        
        시럽, 꿀, 농축 과일/채소주스
        
        sucrose, dextrose
      - Total sugar : 원래 존재하는 당 + added sugar
        
        단당+이당+녹말