생명과학 II(11)

 세포는 다양한 물질로 구성되며, 이러한 물질에는 유기분자, 무기분자, 이온 등이 있다. 본문에서는 그중 핵산에 대해 알아볼 것이다.

핵산

ATP(Left), GTP(Right)

 핵산은 탄소, 수소, 산소, 질소, 인 등으로 구성된 생체 유기분자이다. 핵산의 단위체는 인산, 당, 염기가 1:1:1 결합한 구조의 뉴클레오타이드이다. 핵산은 산이며, 이온화하여 음전하를 띈다. 생체 내에 다량 존재하며, 바이러스, 바이로이드 등에도 존재한다.  대표적인 핵산으로는 DNA(Deoxyribonucleic Acid)와 RNA(Ribonucleic Acid)가 있다. 즉, 핵산은 유전정보를 저장 및 전달하며, 단백질 합성에 관여한다. 핵산 중 ATP와 GTP는 생체에서 기질 활성화 및 에너지원의 역할을 한다.

뉴클레오타이드

뉴클레오타이드 : 인산 - 당 - 염기

 뉴클레오타이드는 핵산의 단위체로 인산, 당, 염기가 1:1:1로 결합한 구조를 가진다. 핵산의 종류에 따라 당의 종류가 다르다. 뉴클레오타이드에서 인산은 당의 5번 탄소에, 염기는 당의 1번 탄소에 결합한다. 뉴클레오타이드가 신장할 때, 한 뉴클레오타이드의 5번 탄소에 붙어있는 인산기와 다른 뉴클레오타이드의 3번 탄소가 결합하여 중합체를 이룬다.

염기

 염기는 질소를 포함하는 1~2개의 탄소 고리가 결합하여 구성되는 유기물질이다. 핵염기, 질소 염기 등으로도 부른다. 뉴클레오타이드를 구성하는 당의 1번 탄소에 결합한다. 생물학에서 주로 다루는 염기는 퓨린 계열의 아데닌, 구아닌과 피리미딘 계열의 티민, 사이토신 유라실의 5종이다. 수소 결합을 통해 A와 T(또는 U), G와 C가 상보적으로 결합한다. 아래 그림은 퓨린 계열의 염기와 피리미딘 계열의 염기의 구조이다.

퓨린 계열 염기

퓨린 계열 염기 Adenine(Left), Guanine(Right)

피리미딘 계열 염기

피리미딘 계열 염기 Cytosine(Left), Timine(Middle), Urasil(Right)

DNA

 

dATP(Left), dTTP(Right)

 DNA는 당으로 디옥시리보스를 가지는 뉴클레오타이드가 중합체를 이뤄 형성되는 이중나선구조의 핵산이다. 아데닌, 구아닌, 사이토신, 티민을 염기로 가진다. DNA에 대해서는 추후 자세히 다루도록 하겠다.

RNA

ATP, UTP

 RNA는 당으로 리보스를 가지는 뉴클레오타이드가 중합체를 이뤄 형성되는 단일가닥의 핵산이다. 아데닌, 구아닌, 사이토신, 유라실을 염기로 가진다. RNA에 대해서는 추후 자세히 다루도록 하겠다.

 

 

 

우리가 인지해야 할 것은 사물을 생각하는 마음의 법칙이 아니라, 사물을 실제로 지배하는 자연의 법칙이다.

-존 벤

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