An overview of micromolecules and water as the solvent of life

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 분자량이 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.