3장. 생명분자

3-1 생명분자

*생명의 분자는 탄소(C) 원자와 적어도 하나의 수소(H) 원자를 갖는 유기화합물로써 이것들은 특정 방법으로 배열된 정확한 수의 원자를 갖는다.

*탄소의 결합방식

-생물체는 주로 탄소(C), 산소(O), 수소(H)로 구성이 되며, 이중에서도 탄소의 결합방식을 통해 유기화합물의 성질과 형태가 좌지우지된다.

*작용기 - 분자에 특정 성질을 부여하는 원자 or 원자의 무리로 작용기의 수, 종류, 배열에 따라 물질의 구조적 성질과 화학적 성질에 영향을 준다. 여기서 우리가 기본적으로 알아둬야 할 작용기의 종류는 6가지로 -OH(수산기), -CH3(메틸기), C=O  (카르보닐기), -COO^-(카르복실기), -NH3(아미노기),-OP=OO2^-(인산기)가 있다. 각 작용기의 성질과 구조는 어떻게 되어있는지 아래의 표를 보고 암기해 두도록 하자!!!(*추가로 아미드 결합도 같이 암기해두기!!)

3-2 탄수화물

*단당류 - 탄수화물의 가장 작은 단위로 탄소 골격에 결합된 적어도 2개의 (히드록 시기=수산기)와 하나의 카르보닐 기를 가지고 있고, 물이라는 용매에 쉽게 용해된다.(ex. 포도당, 과당)

*이당류 - 두 개 이상의 단당류 분자의 결합으로 이루어진 물질(ex. 젖당, 엿당, 설탕)   

*다당류 - 이는 복합 탄수화물이라 불리기도 하며, 종류에 따라 한 종류 혹은 여러 종류의 단위체를 갖는다.(ex. 셀룰로오스. 글리코겐) 이들은 각자만의 매우 다른 성질을 가지고 있다. 이는 각 탄소 단위체 사이의 공유결합 차이에 의해 결정된다.

3-3 지질

*지방(지질) - 비극성 탄화수소로 물에 용해되지 않고, 에테르, 아세톤, 벤젠 등의 비극성 유기용매에 녹는다. 

크게 중성지방, 인지질, 스테롤로 구 성분 된다.

1) 중성지방 - 1개의 글리세롤에 붙는 지방산의 개수에 따라 모노-, 다이-. 트리- 글리세리드로 분류되지만 자연계에 존재하는 대부분의 지질은 1개의 글리세롤과 3개의 지방산 사이 에스테르 결합 상태인 트리 글리세리드로 존재한다. 

2) 인지질 - 친수성기와 소수 성기를 모두 가진 지질의 형태로 세포막의 주요 성분이다. 머리는 친수성을 띄므로 물과의 작용을, 꼬리 쪽은 소수성을 띄므로 물과 반대되는 방향으로 배치되어 있다.

3) 스테롤 - 스테롤은 지방산이 없는 지질로써 각자의 작용기 수, 위치, 종류는 다르지만 모두 4개의 탄소 고리가 융합된 골격을 지닌다. 이는 진핵세포 막의 성분이며, 동물 조직에서 존재할 때의 형태는 콜레스테롤의 형태로 존재한다.

 

3-4 단백질의 구조와 기능의 다양성

*모든 생명분자 중에서 단백질이 가장 다양하다. 이들 중 어떤 것은 반응을 촉진하기도 하고, 호르몬의 역할을 하기도 하고, 신체부위의 일부를 구성하기도 한다.

*아미노산 - 단백질을 구성하는 가장 기본적인 단위로써, 탄소 원자 중심으로 아미노기와 카르복실 기를 가지며 R(알킬기) 기를 갖는 유기화합물이다. 이 R기에 어떤 구조의 물질이 결합하느냐에 따라 기능과 역할이 달라진다.

*펩티드 결합 - 두 개 이상의 아미노산이 모여 단백질을 이루는데 아미노산에 존재하는 COOH(카르복실기)와 NH2(아미노기) 간의 축합반응을 통해 H2O를 방출하는 펩티드 결합이 이루어진다. 

*단백질의 차수와 구조 - 3개 혹은 그 이상의 아미노산이 펩티드 결합을 하면 폴리펩티드 사슬을 형성하는데, 이 사슬의 탄소 골격은 규칙적 형태로 질소원자를 포함시킨다.(ex. -N-C-C-N-C-C-) 단백질의 구조는 보통 1차, 2차, 3차, 4차 구조로 구분되며, 차수가 높을수록 복잡하게 꼬이고 형태를 이루며 복잡하게 형성이 된다.

3-5 핵산(뉴클레오티드)

*뉴클레오티드 - 5탄당, 인산 및 질소를 함유하는 염기 이 세 가지 요소로 구성된 단위체 사슬.  이는 ATP, 조효소, 핵산 등으로 여러 가지 분화되고 확장된다.