일반생물학 (5) - 거대 생체분자의 구조와 기능

 거대분자중 중요한건 탄수화물,지질,단백질,핵산. 이중에서 탄수화물,단백질,핵산은 거대하기 때문에 고분자라고 부른다.

고분자는 단위체로 이루어진 중합체이다. 중합체란 '많다'라는 뜻이고 단위체는 '작다'라는 뜻이다.

 세포가 중합체를 만들고 분해하는 화학기작은 모든 종류에서 동일하다. 2개의 분자가 물분자를 읽으면서 공유결합하면 서로 연결되는데 이를 축합반응이라 한다. 혹은 물이 없어지는거라서 탈수반응이라고도 한다. 가수분해는 탈수반응의 역반응으로 물을 사용해 분하한다는 뜻이다. 이때 물은 효소작용을 한다.

그러니까 단위체는 물이 없어지면 연결되고, 물이 생기면 끊어진다.

 당

 단당류 중 가장 흔한건 포도당인데 제일 중요하다. 육탄당, 삼탄당, 오탄당 역시 흔하다. 이처럼 단당류가 다양한 이유는 비대칭 탄수 주변 주위의 공간적 배열 차이 때문이다.

 이당류는 글리코시드결합(glycosidic linkage)으로 연결된 2개의 단당류로 구성된다. 앞서 언급한것처럼 탈수반응때문에 연결된다. 가장 흔한건 설탕이다.

 다당류는 수백개 이상의 단당류가 글리코시드 결합으로 연결된 고분자이다.

식물은 녹말 형태로, 동물은 글리코겐 형태로 저장한다.

구조 다당류로는 식물은 셀롤로오스가 있고 이는 세포벽을 이룬다. 키틴은 절지동물 외골격 형성.

 지질은 다양한 소수성 분자의 그룹이다.

지질은 소수성이다. 지방은 지방산과 글리세롤로 구성되어있는데 글리세롤은 탄소 3개를 가지고 있는 알콜이고 지방산은 긴 탄소골격을 가지고 있다.
지방이 비극성인 이유는 지방산의 탄화수소 사슬에 있는 비극성 C-H 결합때문이다.

포화지방: 내부 분자가 꽉 차 있어서 상온에서 고체.
불포화지방: 내부 분자가 널널해서 상온에서 액체. 그래서 일부러 굳혀야하고, 상온에 놔두면 액화된다.

트랜스지방은 분자구조가 꼬여서 생기는 '맛이 간' 지방인데, 주로 열에 의해 생겨나는 변형이다. 길거리 튀김음식 먹지 말라는 이유가, 길거리 음식 기름은 쓴걸 또 쓰기를 반복하기 때문에 그림에 트랜스 지방이 잔뜩 있을 가능성이 높기 때문이다.

 인지질 이중층구조.

인지질은 세포막을 만드는데 친수성머리는 외부에, 소수성 꼬리는 내부에 있다.

 콜레스트롤은 인지질의 친수성을 조절해주는 일종의 댐이나 방파제같은 역할은 한다. 하지만 과다하게 생기면 혈관이 막혀서 큰 문제가 생긴다.

트리아실글리세롤은 글리세롤 + 3 지방산, 인지질: 인산기 + 2 지방산

 단백질은 여러가지 일을 한다. 

아미노산은ㅇ 카르복실기와 아미노기를 가지고 있는 유기분자인데 분자구조에서 R그룹만 다르다. R그룹은 각 아미노산마다 다르다. 글리신은 a탄소의 두 짝이 모두 수소원자이기 때문에 비대칭 탄소가 없는 아미노산이다.

탈수반응으로 아미노산이 연결되면 펩티드결합이라 하고 폴리펩티드(많은 펩티드)가 형성된다.

 단백질은 그냥 폴리펩티드가 연결된게 아니고 정교하게 꼬인 복잡한 구조로 이뤄져있다.

 구형단백질,선형단백질

1차 구조는 선형구조이다. 아미노산 고유 서열이 중요하다.
2차구조에선 조금 꼬이거나 접힌 구조인데 나선구조나 병풍구조(접힌거, 종이 접어가지고 그 자국난거)를 말하고 3차구조에선 2차 구조 패턴이 더 중첩되고 4차구조는 3차구조가 또 중첩된거.

궁극의 4차구조 예시는 헤모글로빈이다. 헤모글로빈은 heme group 4개로 이뤄져있다.

핵산은 유전 정보를 저장하고 전달한다. DNA는 핵상이란 화합물 종류에 속하는 중합체이다.

 디옥시 리보핵산 - > DNA, 리보핵산 RNA.

RNA가 디옥시(deoxy)되면 DNA이다.

이건 나중 챕터에서 다시 설명...

핵산은 폴리 뉴클레오티드라는 중합체 형태로 존재한다. DNA는 이중나선 구조이고 염시서열을 지킨다. DNA 염기서열은 암호화되어 있는데 A,G,T,C로 모든것을 설명한다.

A-T,G-C 이렇게 짝이다. 그래서 이중나선 구조에서 한가닥만 보면 반대편 가닥 구조도 알 수 있다.

 염기 하나만 달라도 엄청난 결과가 나오는데, 인간은 고릴라와 단지 1개의 아미노산만 다를뿐이다! 대단하다!