[Campbell] 3. The Molecules of Life - 2
이어서 남은 생내 내 거대 분자인 지질과 핵산에 대해 알아보겠습니다.
* 지질 *
1) 지질은 소수성(hydrophobic) 분자입니다.
2) 고분자, 중합체가 아닙니다.
지질은 중성지방(fat)과 스테로이드(steroid)로 나뉩니다. 중성지방에는 포화지방(saturated fat), 불포화지방(unsaturated fat), 인지질(phospholipid)이 있고, 스테로이드에는 콜레스테롤(cholesterol)과 성호르몬(sex hormone)이 있습니다. 그리고 성호르몬에는 프로게스테론, 테스토스테론, 에스트로겐이 있습니다.
포화지방은 지방산이 모두 단일결합으로 이루어져 있고, 불포화지방산은 이중결합이 하나 있어 꺾여 있습니다. 마지막으로 스테로이드는 4개의 고리를 갖고 있습니다.
1. 중성 지방
- 중성 지방은 글리세롤(glycerol) 1개와 지방산(fatty acid molecules) 3개가 탈수 축합 결합으로 이루어 집니다.
- 에너지를 저장하고, 보호하며, 단열하는 역할을 합니다.
- 포화지방 과 불포화지방
포화지방은 동물에게 많습니다. 실온에서 고체이고 쌓이기 쉬우며 동맥 경화증을 일으킬 수 있습니다.
불포화지방은 식물과 어류에 많습니다. 실온에서 액체 입니다. 그중 omega-3 지방산과 omega-6 지방산은 식사에 포함되어 있습니다.
2. 수소 첨가 반응 (hydrogenation)
불포화지방은 이중결합이 있기 때문에 수소 첨가가 가능합니다. 이때 포화지방이 되기도 하고 트랜스지방(trans fat)이 되어 포화지방이 되기도 합니다.
3. 인지질 (phospholipids)
- 인지질은 세포막 이중층을 구성합니다.
- 소수성 꼬리와 친수성 머리를 갖고 있습니다. 글리세롤에 지방산 2개, 인산 1개를 붙인 것이 인지질입니다.
4. 스테로이드 (Steroid)
- 스테로이드는 4개의 고리에 작용기가 붙어 여러 기능이 제공됩니다.
- 콜레스테롤은 세포막의 주요 성분으로 다른 steroid의 기초가 됩니다. : 전구체 (precursor)
콜레스테롤 - 프로게스테론 - 테스토스테론 - 에스트라디올(E2)
- 단백 동화 스테로이드 합성 (synthetic Anabolic steroids)
1) 테스토스테론의 변종입니다.
2) 그 효과 몇 개를 흉내내기도 합니다.
3) 암과 AIDS의 치료로 처방됩니다.
4) 운동선수의 근육 발달에 남용되기도 합니다.
5) 심각한 신체적, 정신적 문제를 일으킵니다.
* 핵산 *
1) 핵산은 monomer로 이루어진 고분자 입니다.
2) DNA와 RNA가 있고 풀어 써보면 DeocyriboNucleic Acid 와 RiboNucleic Acid 입니다. DNA는 5탄당인 ribose에 산소가 하나 빠진 구조입니다.
- Nucleotide
핵산의 단량체는 뉴클레오타이드입니다. 그리고 이것은 당, 인산, 염기로 이루어져 있습니다.
아래처럼 구성되어 있고, 이들이 결합하며 DNA와 RNA가 형성됩니다. 이때 단백질에서 했던 것처럼 핵산도 말단을 부르는 명칭이 있습니다.
먼저 당에 있는 탄소에 번호를 부여해보겠습니다. 염기가 결합된 탄소를 1번 탄소로하여 시계방향으로 돌아가며 번호를 부여합니다. 그러면 인산과 결합된 탄소는 5번 탄소가 됩니다. 다른 단량체와 결합하는 부위를 탄소의 번호로 말하면 5' 말단과 3' 말단이 됩니다. 뉴클레오타이드는 위의 그림처럼 결합하게 되는데 방향은 5' 말단에서 3' 말단이고 반대쪽 가닥은 역평행으로 3' 말단에서 5' 말단으로 결합되어 있는 구조를 볼 수 있습니다. 그리고 이 결합은 phosphodiester 결합이라 합니다.
- The nitrogenous base
당에 부착되는 염기도 종류가 있습니다.
다음과 같이 5개의 염기가 존재하는데요, 고리가 2개인 친구들은 퓨린 계열, 1개인 친구들은 피리미딘 계열이라 합니다.
DNA에는 A, G, C, T가 부착되고, RNA에는 A, G, C, U가 부착됩니다.
이렇게 쭉 정리해보았습니다. 흠.. 퀴즈를 잘 볼 수 있을진 모르겠습니다.