ATP 만드는 3가지 공장 — 시험장에서 헷갈리면 3문제 날아갑니다

운동생리학 시험에서 에너지 관련 문제는 거의 매년 2~3개씩 나와요.

ATP(아데노신삼인산)는 우리 몸의 에너지 화폐예요.
근육이 수축하려면 반드시 ATP가 필요해요.

근데 근육에 저장된 ATP는 1~2초면 바닥이에요.
그래서 계속 새로 만들어야 하는데, 만드는 공장이 3개예요.

시험 출제 포인트: ATP의 구조(아데노신 + 인산기 3개), 가수분해 효소(ATPase)를 물어봐요.

근육 안에 저장된 크레아틴인산(PC)이 ADP에 인산기를 붙여서 ATP를 재합성해요.

이 반응을 촉매하는 효소가 크레아틴키나아제(CK)예요.
시험에 '인원질 시스템의 핵심 효소는?' 하면 CK가 답이에요.

속도가 엄청 빨라요. 산소도 필요 없어요.
근데 저장량이 적어서 약 10초면 고갈돼요.

100m 달리기, 역도 1회 최대 거상 같은 폭발적 운동에서 주로 사용돼요.

시험 출제 포인트: 효소(CK), 지속시간(~10초), 산소 불필요, 부산물 없음을 외우세요.

해당과정은 세포질에서 포도당을 피루브산으로 분해하면서 ATP를 만들어요.

포도당 1분자당 순 2ATP, 글리코겐에서 시작하면 순 3ATP를 만들어요.
글리코겐은 이미 인산화되어 있어서 1ATP를 덜 써요.

이 과정의 율속효소(속도 조절 효소)는 PFK(포스포프럭토키나아제)예요.
PFK 활성은 pH, ATP 농도, 시트르산 농도에 의해 조절돼요.

산소가 부족하면 피루브산이 젖산탈수소효소(LDH)에 의해 젖산으로 전환돼요.

시험 출제 포인트: 순 ATP 생성량(포도당 2, 글리코겐 3), 율속효소(PFK), LDH 역할이 핵심이에요.

산화적 인산화는 미토콘드리아에서 일어나요.
크렙스 회로와 전자전달계를 합쳐서 말하는 거예요.

피루브산이 아세틸CoA로 전환 → 크렙스 회로에서 NADH, FADH2 생성 → 전자전달계에서 대량의 ATP 생산.

포도당 1분자의 완전 산화로 약 36~38ATP가 만들어져요.
해당과정의 2ATP와 비교하면 엄청난 효율이에요.

전자전달계의 최종 전자 수용체는 산소(O2)예요.
산소가 없으면 이 시스템이 멈춰요.

NADH는 복합체 I부터, FADH2는 복합체 II부터 전자를 전달해요.
그래서 NADH는 2.5ATP, FADH2는 1.5ATP를 만들어요.

시험 출제 포인트: ATP 생성량, 최종 전자수용체(O2), NADH vs FADH2 차이가 자주 나와요.

ATP를 만드는 재료(기질)는 3가지예요.

탄수화물: 가장 효율적인 연료. 고강도 운동에서 주로 사용.
글리코겐 저장량은 약 400~500g(근육 300g + 간 100g).

지방: 저장량이 거의 무한. 저~중강도 운동에서 주로 사용.
베타산화를 통해 아세틸CoA로 전환돼요.

단백질: 전체 에너지의 5~10%만 기여해요.
장시간 운동이나 기아 상태에서 비율이 올라가요.

시험 출제 포인트: 운동 강도별 기질 이용 비율, 크로스오버 개념, RER(호흡교환비)과의 관계가 나와요.

에너지 대사 문제 패턴을 정리할게요.