An overview of micromolecules and water as the solvent of life

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E.coli(Escherichia coli)같은 prokaryotic cell을 화학적으로 분석하여 본다면 물이 주요 구성 요소라는 것을 알 수 있다. 
그러나, 물을 모두 제거하고 나면 세포 구성 요소 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 macromolecules이고, 적은양의 monomers, 그밖의 다양한 inorganic ions 등이 세포를 구성하고 있는 것을 볼 수 있다.
세포의 건조 시켰을 때 중량의 95%가 macromolecules로 구성되어 있고, 이 무게 중 가장 많은 비중을 차지하는 것은 protein(단백질)이다.


-Protein :  amino acid라고 불리는 monomer의 polymer형태로 존재한다. 
             세포를 통해서 찾을 수 있는 macromolecules중 하나이며, 효소의 화학적 기능을 하는 것으로 잘 알려져 있다.  
             평균적으로 수천 종류의 서로 다른 단백질이 세포 내에 존재하는 것으로 알려졌다.
 
             단백질은 수많은 amino acid의 연결체이다. 천연 아미노산에는 20종류가 있는데, 이 아미노산들이 peptide bonds라고 하는 
       화학적 결합으로 서로 연결되어 길게 측쇄형으로 된 것을 polypeptide라고 한다. 
       단백질과 폴리펩티드는 같은 말이지만, 보통 분자량
이 비교적 작으면 폴리펩티드라 하고, 분자량이 매우 크면, 
       즉, 폴리펩타이드가 여러 개 모여 있으면 단백질이라고 한다. 그러나 이러한 구별은 엄격한 것이 아니어서 두 가지를 혼용하여 쓴다.
       다만, 폴리펩티드가 둘 또는 그 이상 모여서 하나의 집합체를 형성하고 있을 때는 반드시 단백질(protein)이라고 부른다.  
       단백질은 생물체의 몸의 구성성분으로서, 또 세포 내의 각종 화학반응의 촉매 역할을 담당하는 물질로서, 
       그리고 항체(抗體)를 형성하여 면역(免疫)을 담당하는 물질로서 대단히 중요한 macromolecule이다.
 


nucleic acid:nucleotides의 polymers로서,RNA와 DNA 두 가지 형태로 세포 안에서 찾을 수 있다.  
             활동적으로 자라는 세포에서 단백질 다음으로 중요한 macromolecules이다. 
             각각의 세포 내에서 수천 종류의 ribosome(새로운 단백질을 생성해 내는 공장과 같다.)이 존재하는데, 
             이 ribosome은 RNA와 Protein으로 구성되어 있다. 
             적은 양의 RNA는, transcription에 의해 형성되는 Messenger와, translation을 수행하는 Transfer RNA 등의 형태로 나타나는데 
             이들은 DNA에서 단백질로 합성하는 데 중요한 역할을 한다.

             RNA와 대조적으로, DNA는 weight로 보았을 때는 매우 적은 양이 존재하지만, 비록 중량이 얼마 나가지 않더라도, 
             유전적 정보를 가지고 있기 때문에 세포 function에서 중앙점 역할을 한다.

 

lipid:hydrophobic(소수성)한 부분과 hydrophilic한 부분을 동시에 가지고 있는데 이러한 특징은 세포 막 구조에 가장 중요한 요점으로 작용한다.  
       생체 내 탄소의 양이 초과가 되면 이 lipid에 저장을 하기도 한다(당(glucose)이 많으면 지방으로 축적되는 것과 같은 원리이다.)

       lipid 중 polysaccharides가 존재하는데 이것은 sugar의 polymers로써 세포벽의 주요 구성 성분이다.

       lipid와 다르게 glycogen과 같은 polysaccharides 같은 경우에는, 탄소의 주요 구성 성분이 세포 내의 energy  저장 용도로 사용된다.

 

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