[생물학] 4 - Carbon and the Molecular Diversity of Life

생물학 강의 중 잘 몰랐던 부분이나 중요한 부분을 위주로 기록하려고 한다. 교재는 Campbell Biology 12판을 사용한다.

탄소 화합물

탄소는 Valence에 4개의 전자가 있기 때문에, 최대 4개의 다른 원자와 공유 결합이 가능하다. 따라서 탄소를 통해 매우 다양한 구조의 분자가 만들어질 수 있다. 탄소 화합물에서 탄소로 이루어진 골격은 길게 늘어질 수도, 중간에 분기되어 가지 구조를 만들 수도, 고리를 만들 수도 있으며 탄소의 2중 결합에 의해서도 다양한 구조가 만들어질 수 있다.

Isomers(이성질체)

이성질체란 같은 분자식을 가졌지만 다른 분자 구조를 가진 분자들을 의미한다. 세부적으로는 Structural isomers(구조 이성질체), Cis-trans isomers(기하 이성질체), Enantiomers(거울상 이성질체)로 구분된다.

Cis-trans isomers는 화학 결합에서 연결 방향이 달라 성질이 달라지는 분자들을 말한다. 대표적인 예시로는 11-cis-retinal과 11-trans-retinal이 있다. 이들은 눈에서 빛을 감지하는 분자인데, 빛을 받았는지 여부에 따라 분자의 연결 방향이 다르다.

출처: http://photobiology.info/Crouch.html

Enantiomers는 서로가 서로를 거울에 비춘 모양인 이성질체들을 말한다. 예시로는 소염진통제인 이부프로펜과 기관지를 확장시키는 약물인 알부테롤이 있다. 이들은 거울상인지 아닌지에 따라 약효 여부가 달라진다.

Chemical Groups(작용기)

여성과 남성의 성호르몬에서 차이점을 살펴보면, 전체적인 구조는 비슷한데 끝에 달려있는 chemical groups에만 차이가 있는 것을 볼 수 있다. 생물체에서 중요한 7가지 chemical groups에는 Hydroxyl group, Carbonyl group, Carboxyl group, Amino group, Sulfhydryl group, Phosphate group, Methyl group이 있다. 이들에 관해 알아보자.

인산기가 결합한 중요한 화합물 중 하나로 ATP가 있다.

다음 포스팅에선 탄수화물에 관해 정리해 보겠다.

References

1. Campbell, N. A., Urry, L. A., Cain, M. L. et al. 『Biology: A Global Approach』. 12th ed. Pearson Education Ltd.(2021). p56-65