탄수화물 및 글루코스의 분해

탄수화물 및 글루코스의 분해

생명과학의 기초 생화학

Chapter 6

6장의 개요

6.1 탄수화물의 구조

6.2 에너지대사 및 해당작용

6.3 트라이카복실산회로(TCA회로) 6.4 TCA회로의 반응들

6.5 글라이옥실산회로

6.1 탄수화물의 구조

소개

- 폴리하이드록시 알데하이드와 케톤 또는 가수분해에 의해서 하나를 배출하는 물질 실험식은 (CH₂O)n

- 단당체: 가장 간단한 당은 트리오스.

알도스 형태  글리셀알데하이드,

케토스 형태  다이하이드록시아세톤 - 올리고당: 가수분해하여 두 개에서 여섯 개의

단당체를 포함하는 화합물, 물에 잘 녹고, 단맛을 가짐

- 헤테로다당체: 두 개 이상의 서로 다른 단당체가 중합된 화합물

입체이성체의 화학 - 구조이성체

 분자식은 같으나 구조식이 다른 화합물 - 입체이성체:

분자식과 같은 구조, 원자의 배열이 서로 다른 분자 (1) 광학이성질체

(2) 기하이성질체  시스(cis), 트렌스(trans)

1. 광학이성체

- 탄수화물의 분자가 한 개나 그 이상의 비대칭(chiral)

또는 대칭 탄소원자를 가질 때 나타남  삼각추의 중심

- 비대칭탄소: 네 개의 그룹이 공간에서 두 개의 다른 방법  포개지지 않고 거울상 대칭

- 거울이성질체(enantiomer)의 쌍

 비점, 융점, 용해도 동일

- 광학활성 편광의 면: 시계방향  우선성

시계반대방향  좌선성

2. D-글리셀알데하이드를 기준 화합물

- 반트 호프: 비대칭탄소원자의 수 n이라 할 때 가능한 광학이성체의 수 2ⁿ 개

- 알도헥소스 네 개  2⁴ =16 개 프럭토스 세 개  2³= 8개

- 부분입체이성체(diastereomer):

두 광학이성체가 서로 거울이성체가 아닌 것 - 한 개의 비대칭탄소에서 구조가 다른

부분입체이성체  에피머(epimer)

- D(+) 글루코스  D(+)만노스의 에피머

 D(+)갈락토스의 에피머

글루코스의 구조

- 피숴: 네 개의 대칭

탄소원자의 구조를 갖는 알도헥소스와

D(+)글리셀알데하이드 관계 구조 확립

- 알데하이드와 알코올 사이의 특징적인 반응

 헤미아세탈

- 여섯원소고리: 피란  피라노스 다섯원소고리: 퓨란  퓨라노스

- 하워드(Howard)식

 α-D(+)글루코스와 β-D(+)글루코스로 비교

 헤미아세탈고리(110^o) C-O-C의 결합각

 사이클로헥세인고리(109^o) C-C-C의 각도와 서로 비슷

 평면보다 뒤틀림  구조적인 긴장

- 의자형 구조  비틀림 긴장의 최소화 - 실제로 β-D-(+)글루코피라노스 63%

- α-D-(+)글루코피라노스 36%

다른 단당체의 구조

- 펜토스인 핵산의 성분

D-라이보스는 퓨라노스, 2-데옥시라이보핵산의

성분인

2-데옥시-D-라이보스 역시 퓨라노스당

- 광합성탄수화물:

D-에리뜨로스, D-자일루로스, D-리뷸로스, D-세도헵튤로스 - 세포막 성분:

L-람노스, L-퓨코스

- 두 개의 아미노당:

· D-글루코사민  곤충, 갑각류에서 발견되는 카이틴의 성분

· D-갈락토사민  관절의 다당류의 주된 성분

단당체의 성질

1. 상호회전

- 글루코스가 약알칼리에 노출되면 얻어지는 혼합물은 프럭토스, 만노스들 모두 갖게 됨

- 단당체: 강한산  탈수되어 하이드록시 메틸 풀프랄 - 풀푸랄 + 알파나프톨 = 당을 정성적으로 확인하는

방법

2. 환원당

- 자유로운 알데하이드, 케톨그룹

 환원제로 알칼리 용액에서 구리나 은은 금속이온으로 환원되는 능력을 가짐

- 베네딕트시약에서 Cu⁺²가 환원되면

 Cu⁺ 이온은 덜 녹고 알칼리 용액에서 Cu₂O의 침전의 형성으로 노란색 또는 붉은색 고체가

나타남

- 알도헥소스의 알데하이드그룹은 중성 pH에서 약한 산화제나 효소에 의해서 카복실산으로 쉽게 산화 - 단일카복실산  알돈산

- 다이카복실산  알달산

- 유론산:

일차알콜의 산화로 해당하는 단일 카복실산 - 갈락유론산, 글룩유론산은 많은 다당체의

성분으로 중요

- 알데하이드나 케톤기  수소나 NaBH₄ 환원 - 알콜: D-솔비톨  들장미 열매

D-만니톨 엘지나 균류

3. 글라이코사이드의 형성

- 글라이코사이드나 아세탈 형성

 메탄올 + HCl

- 메틸글라이코사이드:

알데하이드  알코올

- 당분자의 알콜성 하이드록시그룹

 다른 당의 헤미아세탈그룹

 글라이코사이드는 이탄당이 됨

올리고당(이당체)

- 이당체: 말토스(α-1,4 결합) - 셀로바이오스

(β-1,4-글라이코사이드결합)

 환원당, 상호회전

- 아이소말토스(α-1,6- 글라이코사이드결합) - 락토스(β-1,4)

- 수크로스(α-1,2)

글루코스 + 프럭토스 - 트리할로스: 글루코스

(α-1-1-α)  곤충의 액체성분

다당체

- 동종다당체: 가수분해시 한 가지 형태의 단당체분자를 만드는 다당체 - 이종다당체: 다당체의 가수분해로 여러 다른

단당체성분의 혼합된 형태의 생성물이 얻어질 때

1. 에너지보존형 다당체

- 아밀로스:

분자량 수천에서 150,000 정도 - 비환원성말단과

환원성말단 동시에 가짐

- 아이오딘 처리

 청색

 나선형 코일내부 아이오딘 차지

- 아밀로펙틴  가지사슬을 가짐,

분자량 500,000 정도 - α-아밀레이스  α-1,4 연결의 절단

- β-아밀레이스  아밀로스 비환원성말단 공격

 지속적인 말토스 단위 배출

- α-1,4글루코시데이스를 사용하여 가지 지점에서의 결합을 가수분해시킴

- 동물의 에너지보존형 다당체 글라이코젠 - 가지 사슬점에서 8~10개의 글루코스단위

- α와 β-아밀레이스 처리시  제한된 덱스트린 생성 - 이뉼린: 달리아, 뚱단지 뿌리

 프럭토스단위 β-2,1-글라이코사이드결합

2. 구조다당체

- 셀룰로스:

D-글루코피라노스단위가 β-1,4로 결합된 동종다당체 - 나무의 목재  셀룰로스와 리그닌으로 구성됨

- 부분적인 가수분해  이당체, 셀로바이오스 - 흰개미, 달팽이  셀룰레이스

- 식물의 다른 구조적인 다당체

 펙틴(D-갈락토스),

헤미셀룰로스(β-1,4 D-자일로스) - 갑각류의 껍질이나 곤충의 비늘을 구성

 카이틴(N-아세틸 D-글루코사민의 동종중합체)

- 뮤코다당체:

높은 분자량을 갖는 젤라틴 같은 물질 - 일반적인 뮤코다당체인 하이얄유론산은

D-글룩유론산과 N-아세틸 D-글루코사민 이당체단위가 교대로 들어 있는 이종다당체

- 콘드로이틴(β-1,3)  N-아세틸 D-갈락토사민 - 콘드로이틴의 황산에스터  관절, 힘줄, 뼈 성분

- 당지질, 당단백, 뮤코다당체 - 박테리아 세포벽:

아미노산에 연결된 다당체

 펩티도글라이칸

- 단위: N-아세틸 D-글루코사민과 N-아세틸뮤람산이 β-1,4-

글루코사이드결합으로 구성된 이당체 - 면역감응, 세포성장, 분화

6.2 에너지대사 및 해당작용

에너지의 생화학

- 세포에서 합성  anabolic - 세포에서 붕괴  catabolic

1. 자유에너지의 측정

2. 고에너지화합물

(1) 이인산화합물

- pH 2~3 일차수소 / p

K

- ATP  ADP

- G-6-P G의 가수분해 비교

- 반응물보다 생성물 현저하게 안정

 에너지 큰 감소

- 안정성에 영향을 주는 원인

(1) 정전기적인 반발  긴장된 결합 (2) 이온화로 인한 생성물의 안정화 (3) 이성화를 통한 생성물의 안정화 (4) 공명에 의한 생성물의 안정화

- ATP의 경우: pH 7.0에서 이인산 부분이 완전히 이온화  고에너지화합물

- P=O 에 결합된 전자들

 전기음성적인 산소에 끌려 원자에 부분적으로 음하전을 갖게 만듦

- 인-산소결합이 극성화로 인해 인원자의 부분에 양하전을 띠게 됨

- ATP의 이인산구조에서 근처의 인원자가 갖는 양하전의 존재 때문에, 이때 분자에는 근처의 하전들 사이의 정전기적인 반발을 이기려는

 충분한 내부에너지를 포함하게 됨

- 가수분해에 의해서 이인산 구조가 파괴되면 에너지발산  -ΔG값이 증가하는 원인

- 글루코스-6-인산  하전의 반발이 없음

- AMP에서 아데노신으로 가수분해는 반발이 없음 - ΔG’ = -2200(pH,7.0)

- ATP  ADP AMP + Pi ΔG’=-8600cal

- 생물체에서 ATP-ADP에너지체계는 매우 중요한 기능 (1) 이인산가수분해효소 2몰의 무기인산생성

(2) ATP + AMP

 2몰의 ADP

(2) 아실인산

- 1,3-이인산글리셀산

 아실인산의 좋은 예

표준자유에너지값은 11,8kcal/mol

- 아실인산그룹의 C=O결합

 이중결합에서 전자를 전기음성인 산소에 가깝게 보내려는 경향

 상당히 극성 성질

- 탄소와 인원자 사이의 부분적인 양하전 간의 반발을 이기려는 에너지 필요

- pH 7.0에서 일,이차 수소이온이 이온화되고 무기인산에서 삼차수소는 이온화되지 않음

(3) 에놀인산

- ADP  ATP로 재생반응에

 인산에놀피류브산(PEP) 필요로 함

 고에너지 에놀인산 가수분해로 얻어지는

자유에너지변화  pH 7에서 14,800cal/mol

- 불안정한 에놀형  피류브산 에놀형

 인산에스터 결합에 의해서 PEP로 안정화

 에놀형은 곧 이성화

 더욱 안정한 케토구조

 토토머화(PEP  생물체에서 가장 높은 에너지)

(4) 싸이올에스터

- ADP로부터 ATP를 만드는 데 사용되는 화합물은 싸이올에스터인 아세틸CoA ΔG’ = -7500cal/mol

(5) 구아니듐인산 - 포유동물

 인산크레아틴과 인산아르지닌

- 포스파젠(phosphagen)

- 효소 ATP에 의해서 인산화로 얻어짐 - 인산아르지닌

 가수분해 공명 안정한 구아니듐 그룹 생성

- ATP ADP가 표의 중간위치  그래서 ATP가 에너지 이동에 관여하는 많은 다른 반응에 관여하는 독특한 특성

다른 뉴클레오타이드의 활용 - UTP: 다당체의 생합성에만 사용

- GTP: 단백질의 합성 - CTP: 지질의 합성

- UTP, GTP, CTP는 ATP와 함께 RNA 합성에 관여 - 고리형 AMP(cAMP)

 고에너지이나 알려진 기능 없음

 이차신호전달체

3. 반응의 연결

- 세포내의 발열반응의 에너지

 관련되는 흡열반응의 진행에 사용

 공통적인 중간체를 갖는 연결반응을 통하여(글루코스 젓산의 전환과정)

- D-글리셀알데하이드-3-인산은 산화되어 3-인산글리셀산을 얻게 됨

- 이 반응은 수화된 형태의 알데하이드

 두 개의 수소원자 제거로 발생

- 이 반응 11,800cal을 소비하는 아실인산인 1,3-이인산글리셀산의 중간체를 참여시킴 - 실제 1,3-이인산글리셀산 형성반응

 산화 환원반응과 인산화 반응이 연결됨

- 아실인산은 ATP합성에 사용

- 반응 6-19의 ΔG’ 는 반응 6-17의 ΔG’ 에 반응 6-18의 ΔG’ 를 더하여 계산됨

해당작용

1. 소개

- 탄수화물은 살아 있는 유기체가 필요한 주된 에너지원

- 동물에서 탄수화물은 주로 간(2~8%)이나 근육(0.5~1%)에 글라이코젠으로 저장

- 근육에 저장된 글라이코젠은 한정된 시간에 수축작용의 중요한 에너지원으로 사용

- 대사과정을 통하여 전분이나 글라이코젠으로부터 얻어지는 최종화합물  글루코스

2. 해당작용의 정의

- 글루코스가 혐기성으로 붕괴되는 반응들의 순서

 해당반응과정

- 이 경우에는 어떤 과정의 반응을 거쳐

해당작용(glycolysis)의 중간체로 얻어지고, 순서의 해당작용을 거치게 됨

3. 알콜의 발효

- 1몰의 글루코스에서 2몰의 탄산가스와 에탄올이 생성

- 주로 효모나 몇 개의 다른 미생물에서 일어나는

알콜발효과정은 해당작용반응의 순서에서 마지막 두 반응만을 제외하고는 해당작용의 여러 반응과 동일

해당과정의 반응들

- 글루코스가 혐기적으로 붕괴되는 반응들의 순서

 1mol의 글루코스가 2mol의 젓산이 되는 과정 - 글루코스  젓산 10개 반응이 관여

- 첫 네 개의 반응:

글루코스  D-글리셀알데하이드-3-인산 - 준비단계의 4반응:

글루코스분자가 인산화되는

글리셀알데하이드-3-인산이 형성되기 이전의 반응

1. 1단계

- 반응 1:

· 글루코스  글루코스-6-인산

· 헥소스인산화효소  광범위한 기질특이성

· 생성물에 의해서 효소활성이 방해

- 반응 2:

· 글루코스-6-인산  프럭토스-6-인산

· 인산헥소스이성화효소

· 글루코스-6-인산의 이성화반응 촉매

· 골격근육에 광범위하게 정제됨

· 실제 당의 열린사슬형태가 관여

 엔다이올 중간체

- 반응 3:

· 프럭토스-6-인산 프럭토스-1,6-이인산

· 인산프럭토스인산화효소

· 대사조절에 중요 효소

· 다른자리입체성 효소

· ATP, 시트르산은 프럭토스-6-인산의 합성 방해

· AMP, ADP, 프럭토스-6-인산은 효소를 활성화

- 반응 4:

· 프럭토스-1,6-이인산

 글리셀알데하이드-3-인산 + 다이하이드록시아세톤인산

· 알돌레이스: 와브륵에 의해서 광범위하게 정제

· 케토스의 일인산이나 이인산의 붕괴반응을 촉매

· 반응에 두 개의 생성물  왼쪽 오른쪽

· 역반응 알돌축합반응

2. 2단계

- 반응 5:

· 글리셀알데하이드-3-인산

 다이하이드록시아세톤인산

· 트리오스인산 이성화효소

· 글리셀알데하이드-3-인산의 산화

· 케토스인산

 진화시 트리오스인산이성화 효소 발생

- 반응 6:

· 글리셀알데하이드-3-인산

 1,3-이인산글리셀산

· 글리셀알데하이드-3-인산탈수소효소

· 산화환원 관여 에너지 발생단계

· 고에너지 인산화합물의 생성

· 아실인산의 형성

· 산화제로 조효소인 NAD⁺가 관여

· 트리오스인산탈수소효소

 환원된 상태의 –SH그룹

· 아이오도아세트아마이드

 비가역적으로 -SH그룹에 부착

· 글리셀알데하이드-3-인산탈수소효소

· NAD⁺효소 존재하에 알데하이드의 산화

 싸이오에스터

· 아실-효소화합물의 NADH가 NAD⁺로 교환

· 효소아실그룹  무기인산

- 반응 7:

· 1,3-이인산글리셀산

 3-인산글리셀산

· 1,3-이인산글리셀산인산화효소

· ATP생성

- 반응 8:

· 3-인산글리셀산  2-인산글리셀산

· 인산글리셀산전환효소

· 인산글리셀산전환효소

 활성의 보조인자로

2,3-이인산글리셀산을 필요로 함

· 메커니즘:

효소는 2,3-이인산글리셀산

 이인사화된 효소

 해리되어 일인산화된 효소와

3-인산글리셀산과 2-이성체를 만듦

- 반응 9:

· 2-인산글리셀산  인산에놀피류브산

· 에놀레이스

· 2-인산글리셀산의 탈수로 고에너지의 인산에놀피류브산의 형성

· 탈수로 전자의 재배치

· Mg²⁺필요, F^-  방해제

- 반응 10:

· 인산에놀피류브산  피류브산

· 피류브산인산화효소

· 활성에 Mg²⁺, K⁺ 이 필요

3. 피류브산에서 젖산의 생성반응(젖산탈수소효소) - NADH에 의한 환원  L(+)-젖산 생성

- NADH는 NADPH보다 170배 빠르게 반응에 기여

- 젖산탈수소효소  동위효소 - 심장 H4형, 골격근육 M4형

- H4형: 낮은 수준의 피류브산의 농도에서 활성, 10^-3M이상에서 방해

- 심장  지속적인 에너지 공급, 글루코스 피류브산 전환

- 피류브산  TCA회로를 통하여 CO₂, H₂O를 만듦

알콜의 발효 - 효모와 근육

 피류브산 이후의 대사가 다름 - 효모에는 피류브산탈카복실화효소

(피류브산  아세트알데하이드 + CO₂)

- 동물의 피류브산탈카복실화효소는 타이민이인산(TPP)과 Mg²⁺ 를

조효소로 필요

- 아세트알데하이드

 알콜탈수소효소

 알콜, NADH관여

ATP의 생성

- 글루코스  G-6-P -ATP - F-6-P  F-1,6-P

-ATP - 1,3-BPG  3-PG

+2ATP - PEP  피류브산

+2ATP

1. 다른 탄수화물의 활용

(1) 갈락토스의 활용

- 갈락토스  Gal-1-인산

- 간의 UDP

갈락토스이인산가인산분해 효소

 UDP-갈락토스

- UDP-Gal  UDP-G

- UDP-글루코스에피머화효소

- 갓난아기

 인산갈락토스유리딜이동효소

- 유전병: 갈락토시미아(galctosemia)

 유아 갈락토스 대사 불가능 - 백내장으로 발전, 정신지체아

(2) 글리세롤의 활용 - 글리세롤

 글리세롤-3-인산

- 글리세롤인산 탈수소효소

 다이하이드록시-아세톤-인산으로 NAD⁺ 산화제

- 전분, 글라이코젠에서 얻어짐 - 인산글루코스전환효소(mutase) (3) 글루코스-1-인산의 활용

(4) 다당체의 활용

- 다당체: 덱스트린

 말토스, 아이소말토스, 글루코스 - 이당체: 말테이스와 아이소말테이스

 글루코스로 쪼개짐 - α-아밀레이스

 직선의 다당체  글루코스와 말토스

- 아밀로펙틴  α-1,6,결합  β-아밀레이스

 비환원성말단으로부터 말토스 생성 - 가인산분해효소  사슬의 절단

2. 해당과정의 조절

- 근육에서 해당과정의 조절 효소



















3. 글라이코젠대사의 조절

- 동물조직에서

 가인산분해효소, 글라이코젠합성효소

 연쇄확장(cascade)

- 가인산분해효소 b  가인산분해효소 a

 가인산분해효소인산화효소에 의해서 촉매

- (골격근육)단백질인산화효소 R₂C₂

 cAMP가 R소단위체에 부착

촉진제 홀몬

- 에피네프린  증가되는 글라이코젠의 붕괴

 글라이코젠 합성의 감소 - 췌장의 렝거헨섬

 α-세포 글루카곤(에피네프린가 같은 작용) - β-세포  인슐린:

1. 글라이코젠합성효소인산화효소-3(G나-3)방해 2. 단백질인산화효소의 활성화

 글라이코젠 붕괴의 억제

- 글루코스가 글라이코젠으로 합성 유도

 혈액의 글루코스 농도 저하

탄수화물 대사관련 질병 (1) 대사조절에 관련된 질병: 당뇨병

- 인슐린 부족: 혈액의 글루코스 농도 증가 - 소변에 글루코스 배출, 40 ~ 60대

- 초기증상 다뇨, 갈증, 나른함

- 글라이코젠합성효소인산화효소  억제

- 인슐린 민감한 단백질인산화효소 활성의 증가

 단백질가인산분해효소(PP1) 활성화 - 가인산분해효소인산화효소의 활성 방해

 글라이코젠가인산분해효소 활성을 억제 - 결과: 글라이코젠 파괴의 억제

 혈중 글루코스농도 감소

(2) 선천성 대사관련질병

4. 에너지충전도

- 해당과정: ATP, ADP에 의한 조절

 아데닐산인산화효소

- 세포의 반 정도의 ADP를 ATP로 되돌리는 메커니즘

특정시간에 ATP, ADP, AMP

 신진대사 활동에 따라 좌우 - 에너지 충전도 = 충전지와 유사 - 세포내의 모든 AMP ADP  ATP

 에너지 충전도1.0

- 모든 아데노신이 ADP로 존재  0.5 - 모든 ADP  ATP  0

6.3 트라이카복실산회로(TCA회로)

소개

- 트라이카복실산회로(TCA) = 시트르산회로

= 크랩스(Krebs) 회로 - 아세트산(아세틸 CoA)  CO₂와 물로 산화

- 산화되면서  기질로부터 제거된 전자

 산소분자에 최종적으로 이동  호기성 과정 - 살아있는 유기체  피류브산과 젖산이 더욱 산화

 에너지 생성

- 글루코스가 완전 산화로 CO₂와 물로 되는 과정 자유에너지 변화 ΔG’=-686,000cal

- 글루코스에서 젖산 ΔG’=-47,000cal

- 글루코스에서 얻을 수 있는 7%의 에너지에 해당 - -639,000cal에너지는 원래 글루코스가 완전히

산화되어 2몰의 젖산이 될 때 배출되도록 남아있음

- 몰당 산화된 젖산의 ΔG’=-319,000cal

- 반응 1: 피류브산 + CoASH

 아세틸 CoA(피류브산탈수소효소) - 조효소:

CoA, NAD⁺, 리포산, FAD, Mg²⁺, TPP 피류브산의 산화로 아세틸CoA

- 반응메커니즘:

피류브산  탈카복실화

 피류브산탈수소효소에 TPP부착

 아세톨 착염형성

- 아세톨그룹:

다이하이드로리포일 트렌스아세틸레이스에 공유결합된 산화된

리포산으로 이동

 싸이오에스터 결합 형성

- 아세틸그룹

 CoA에 이동

 아세틸CoA 형성

- 다이하이드로리포산탈수소효소의 환원된 리포산부분

 FAD포함 플라보단백질,

다이하이드로리포산탈수소효소

 재산화되어 고리형 리포형태

6.4 TCA회로의 반응들

- 반응 2: 아세틸 CoA + 옥살아세트산

 시트르산 - 시트르산합성효소

 높은 농도의 NADH와

석시닐CoA에 의해서 방해

- 반응 3: 시트르산 

아이소시트르산(아코니데이스)

- 트라이카복실산의 카보늄이온  실제 중간체, 이 이온은 아코니테이스에 의해서 상호전환, Fe²⁺필요

- 반응 4: 아이소시트르산  α-케토글루탈산 - 아이소시트르산탈수소효소

 2가 양이온(Mn²⁺, Mg²⁺) - 산화적인 β-카복실화

 CO₂발생, NAD⁺ 산화제

- 초기의 산화  옥살석신산 생성

 β-케토산

- 다른자리입체성 조절

 아이소시트르산, AMP활성제로 작용

- 반응 5: α-케토글루탈산  석신산CoA - α-케토글루탈산탈수소효소

- α-케토산  산화적인 α-탈카복실화

 석신산 CoA

· 보조효소: TPP, Mg²⁺, NAD⁺, FAD, 리포산, CoA

- 반응메커니즘: 피류브산탈수소효소와 동일

- 반응 6: 석신산 CoA  석신산 - 석신산싸이오인산화효소

- 싸이오에스터 소비  고에너지 인산구조형성

- 반응 7: 석신산  퓨말산 - 석신산탈수소효소

- 석신산에서 두 개의 수소제거  퓨말산 - 전자의 수용체  플라빈보조효소

- 비힘 철

- 말론산에 의해서 경쟁적으로 방해

- 반응 8: 퓨말산  L-말산 - 퓨마레이스

- H₂O 더하여 L-말산 합성

- 반응 9: L-말산  옥살아세트산 - 말산탈수소효소

- 말산의 산화로 옥살아세트산을 만드는 반응을 수행함으로써 완성

- 산화제  NAD⁺

- 말론산 석신산탈수소효소의 강력한 방해제 - 플루오로시트르산 아코니테이스의 방해제 - NAD⁺의 지속적인 공급  TCA회로의 지속 - 피류브산탈수소효소

 NADH와 아세틸CoA의 증가로 활성방해

- 시트르산합성효소와 아이소시트르산탈수소효소

 ATP, NADH는 방해

- 에너지 충전도  TCA운영 속도에 영향 트라이카복실산회로(TCA)의 조절

- α-케토글루탈산: 글루탐산, 글루타민, 오르니틴, 프롤린, 하이드록시프롤린의 탄소골격 기초

- 석신산 CoA: 헤모글로빈, 마이오글로빈, 폴피린합성의 중간체

6.5 글라이옥실산회로

- 아세트산

 글라이옥실산 회로를 통하여 탄수화물로 전환됨

- TCA반응의 우회로

 CO₂ 생성반응을 제거

- 아이소시트르산 파괴

 석신산과 글리옥살산

- 글라이옥살산 + 다른 아세틸CoA  생성 - 아이소시트르산  석신산 + 글라이옥살산

- 글라이옥살산 + 아세틸 CoA  말산생성