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''' | [[분류:생물학]] | ||
{{학술}} | |||
'''carbohydrate''' | |||
[[생물체]]를 이루는 [[고분자|거대분자]](macromolecule) 중 하나이다. 녹말, 셀룰로스, 포도당 등과 같이 일반적으로 [[탄소]]·[[수소]]·[[산소]]의 세 [[원소]]로 이루어져 있는 [[화합물]]이다. 생물체의 구성성분이거나 에너지원으로 사용되는 등 생물체에 꼭 필요한 화합물. [[단백질]], [[지방]]과 함께 3대 영양소라고 불리며 탄단지<s>주입식 교육 극혐</s>로 외운다. | |||
더 세부적인 사항은 관련 전공자가 [[추가바람]] | |||
==분류== | ==분류== | ||
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여담으로 육탄당에서 포도당이 워낙 유명하다보니 포도당을 기준으로 하는 경우가 많다. 포도당의 구조를 보면 3번 탄소의 수산기만 반대 방향인 것을 볼 수 있다. 갈락토오스는 4번 탄소 주변 배열을 제외하고 포도당과 비슷한 구조를 가지고 있는데, 그래서 갈락토오스를 C<sub>4</sub> epimer라고 부르기도 한다. 이것은 포도당에 대해 4번 탄소의 위치가 바뀌었음을 의미한다. | 여담으로 육탄당에서 포도당이 워낙 유명하다보니 포도당을 기준으로 하는 경우가 많다. 포도당의 구조를 보면 3번 탄소의 수산기만 반대 방향인 것을 볼 수 있다. 갈락토오스는 4번 탄소 주변 배열을 제외하고 포도당과 비슷한 구조를 가지고 있는데, 그래서 갈락토오스를 C<sub>4</sub> epimer라고 부르기도 한다. 이것은 포도당에 대해 4번 탄소의 위치가 바뀌었음을 의미한다. | ||
==== 원형구조 ==== | ==== 원형구조 ==== | ||
고리구조라고도 한다. | 고리구조라고도 한다. | ||
* '''포도당의 선형구조와 고리구조 비교''' | * '''포도당의 선형구조와 고리구조 비교''' | ||
[[파일:포도당 선형구조 고리구조 비교.png]] | [[파일:포도당 선형구조 고리구조 비교.png]] | ||
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포도당의 고리구조를 그릴 때는 관습적으로 3번 탄소에 붙은 수산기가 위로 가게 그린다. | 포도당의 고리구조를 그릴 때는 관습적으로 3번 탄소에 붙은 수산기가 위로 가게 그린다. | ||
* 탄소를 생략한 고리구조 | * 탄소를 생략한 고리구조 | ||
[[파일:탄소 생략.png]] | [[파일:탄소 생략.png]] | ||
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위 그림들에 나온 포도당은 전부 α-[[anomer]]이다. 6번 탄소와 1번 탄소와 결합한 수산기의 배향이 반대인 것을 α-[[anomer]]라고 부른다. 반대로, C<sub>6</sub>와 C<sub>1</sub>—OH의 배향이 같으면 β-anomer이다. 별 거 아닌 차이 같지만 아래의 이당류, 심지어 다당류의 결합 방식에도 영향을 미치게 된다. | 위 그림들에 나온 포도당은 전부 α-[[anomer]]이다. 6번 탄소와 1번 탄소와 결합한 수산기의 배향이 반대인 것을 α-[[anomer]]라고 부른다. 반대로, C<sub>6</sub>와 C<sub>1</sub>—OH의 배향이 같으면 β-anomer이다. 별 거 아닌 차이 같지만 아래의 이당류, 심지어 다당류의 결합 방식에도 영향을 미치게 된다. | ||
* '''과당의 고리구조''' | * '''과당의 고리구조''' | ||
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위 표에서 α, β는 결합하는 포도당이 어느 anomer인지 나타내고 숫자는 결합한 탄소의 번호를 나타낸다. | 위 표에서 α, β는 결합하는 포도당이 어느 anomer인지 나타내고 숫자는 결합한 탄소의 번호를 나타낸다. | ||
* '''엿당의 합성''' | * '''엿당의 합성''' | ||
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1번 탄소와 4번 탄소의 수산기가 서로 만나 물이 빠지는 탈수 반응이 일어난다. 합성된 엿당은 α 1-4 글리코시드결합을 가진다. | 1번 탄소와 4번 탄소의 수산기가 서로 만나 물이 빠지는 탈수 반응이 일어난다. 합성된 엿당은 α 1-4 글리코시드결합을 가진다. | ||
* '''셀루비오스의 합성''' | * '''셀루비오스의 합성''' | ||
* '''젖당의 합성''' | * '''젖당의 합성''' | ||
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급할 때 사용하려고 쟁여 두는 당의 형태이다. 식물은 [[녹말]](starch)의 형태로, 동물은 [[글리코젠]](glycogen)의 형태이다. | 급할 때 사용하려고 쟁여 두는 당의 형태이다. 식물은 [[녹말]](starch)의 형태로, 동물은 [[글리코젠]](glycogen)의 형태이다. | ||
===== 녹말 ===== | ===== 녹말 ===== | ||
식물이 여분의 포도당을 비축할 때 쓰는 방법이다. 더 정확히는, [[엽록체]]를 포함하는 색소체로 알려진 세포구조 내에 [[과립]] 형태로 저장한다. 필요할 때는 [[가수분해]]로 포도당 사이의 결합을 끊어서 꺼내 쓰면 된다. [[인간]]을 비롯해 대부분의 동물들은 식물의 녹말을 가수분해할 수 있는 [[효소]]를 가지고 있다. [[인간]]의 훌륭한 녹말 공급원에는 [[쌀]], [[밀]], [[감자]], [[옥수수]] 등이 있다. | 식물이 여분의 포도당을 비축할 때 쓰는 방법이다. 더 정확히는, [[엽록체]]를 포함하는 색소체로 알려진 세포구조 내에 [[과립]] 형태로 저장한다. 필요할 때는 [[가수분해]]로 포도당 사이의 결합을 끊어서 꺼내 쓰면 된다. [[인간]]을 비롯해 대부분의 동물들은 식물의 녹말을 가수분해할 수 있는 [[효소]]를 가지고 있다. [[인간]]의 훌륭한 {{ㅊ|단백질...이 아니라}} 녹말 공급원에는 [[쌀]], [[밀]], [[감자]], [[옥수수]] 등이 있다. | ||
[[파일:녹말 알파.png]] | [[파일:녹말 알파.png]] | ||
녹말의 종류에는 [[아밀로오스]]와 [[아밀로펙틴]]이 있다. 녹말의 가장 간단한 형태는 아밀로오스로, 1번 탄소가 4번 탄소에 계속 연결되는 α 1-4 결합이다. 이런 결합 각도에 의해 아밀로오스는 나선형이 되고, 가지가 없다. | 녹말의 종류에는 [[아밀로오스]]와 [[아밀로펙틴]]이 있다. 녹말의 가장 간단한 형태는 아밀로오스로, 1번 탄소가 4번 탄소에 계속 연결되는 α 1-4 결합이다. 이런 결합 각도에 의해 아밀로오스는 나선형이 되고, 가지가 없다. | ||
아밀로펙틴도 계속 α 1-4 결합이지만 1-6 결합을 가진 곳이 하나 있다. 그곳을 가지점 또는 분기 지점이라 부른다. | 아밀로펙틴도 계속 α 1-4 결합이지만 1-6 결합을 가진 곳이 하나 있다. 그곳을 가지점 또는 분기 지점이라 부른다. | ||
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그럼 초식동물들은 녹말만 먹고 사는가? 그렇지는 않다. 초식동물은 셀룰로오스를 분해해서 흡수한다. 그런데 자기들 스스로 안 하고 [[위]] 속에 살고 있는 [[원핵생물]]과 [[원생생물]]에게 시킨다. 소나 양 같은 동물들이야 원래 이쪽으로 유명하지만, [[흰개미]]조차도 셀룰로오스 소화는 창자에 사는 [[미생물]]에게 시킨다! 갉아먹은 목재를 스스로 소화할 수 없기 때문. 셀룰로오스를 소화할 수 있는 [[곰팡이]]도 있다. 곰팡이는 위에 언급한 다른 미생물과 달리 [[진핵생물]]이므로 중복이라고 하지 말자. | 그럼 초식동물들은 녹말만 먹고 사는가? 그렇지는 않다. 초식동물은 셀룰로오스를 분해해서 흡수한다. 그런데 자기들 스스로 안 하고 [[위]] 속에 살고 있는 [[원핵생물]]과 [[원생생물]]에게 시킨다. 소나 양 같은 동물들이야 원래 이쪽으로 유명하지만, [[흰개미]]조차도 셀룰로오스 소화는 창자에 사는 [[미생물]]에게 시킨다! 갉아먹은 목재를 스스로 소화할 수 없기 때문. 셀룰로오스를 소화할 수 있는 [[곰팡이]]도 있다. 곰팡이는 위에 언급한 다른 미생물과 달리 [[진핵생물]]이므로 중복이라고 하지 말자. | ||
동물도 구조 다당류를 가지고 있는데, 바로 [[키틴]](chitin)이다. [[곤충]], [[거미]], [[갑각류]]와 같은 [[절지동물]]의 [[외골격]]을 만드는 데 사용하는 탄수화물이다. 이걸 세포벽 구성물질로 사용하는 [[균류]]도 있다. 키틴도 셀룰로오스처럼 β결합을 가지는데, 순수한 포도당이 아니라 포도당 단위체에 질소를포함한 다른 기가 | 동물도 구조 다당류를 가지고 있는데, 바로 [[키틴]](chitin)이다. [[곤충]], [[거미]], [[갑각류]]와 같은 [[절지동물]]의 [[외골격]]을 만드는 데 사용하는 탄수화물이다. 이걸 세포벽 구성물질로 사용하는 [[균류]]도 있다. 키틴도 셀룰로오스처럼 β결합을 가지는데, 순수한 포도당이 아니라 포도당 단위체에 질소를포함한 다른 기가 붙어있다. | ||
*키틴 단위체인 N-Acetyl-Glucosamine(NAG). | *키틴 단위체인 N-Acetyl-Glucosamine(NAG). | ||
:[[파일:N-acetyl-glucosamine.png]] | :[[파일:N-acetyl-glucosamine.png]] | ||
키틴도 인간의 뱃속에서 소화가 안 된다. 새우껍질이 어땠는지 한 번 생각해보자. 그런데 인간의 세포는 키틴을 소화할 수 있다. 앞서 말했듯이 키틴을 세포벽 구성물질로 쓰는 균류가 침입했을 때 그 세포벽을 소화해 버려서 퇴치하는 것. 일종의 [[면역 반응]]이다. 그래도 여전히 뱃속에서는 소화가 안 되니 주의하자. | 키틴도 인간의 뱃속에서 소화가 안 된다. 새우껍질이 어땠는지 한 번 생각해보자. 그런데 인간의 세포는 키틴을 소화할 수 있다. 앞서 말했듯이 키틴을 세포벽 구성물질로 쓰는 균류가 침입했을 때 그 세포벽을 소화해 버려서 퇴치하는 것. 일종의 [[면역 반응]]이다. 그래도 여전히 뱃속에서는 소화가 안 되니 주의하자. | ||
키틴이 피부 등의 세포에서는 소화되는 성질을 이용해 수술용 실을 만드는 데 쓰이기도 한다. 수술한 부위가 치유된 뒤에 몸이 알아서 실을 분해하게 하는 것이다. β구조라서 실 자체도 강한 편이니. | 키틴이 피부 등의 세포에서는 소화되는 성질을 이용해 수술용 실을 만드는 데 쓰이기도 한다. 수술한 부위가 치유된 뒤에 몸이 알아서 실을 분해하게 하는 것이다. β구조라서 실 자체도 강한 편이니.{{ㅊ|요시!}} | ||
{{각주}} | {{각주}} | ||