한국   대만   중국   일본 
生體分子 - 위키百科, 우리 모두의 百科事典 本文으로 移動

生體分子

위키百科, 우리 모두의 百科事典.

分類:生化學 의 一部
生化學
生命의 化學
主要 構成 要素
生化學者의 目錄
用語集
미오글로빈 의 3次元 構造를 나타낸 것으로 알파 螺旋은 리본으로 表現되어 있다. 맥스 퍼루츠 와 존 켄드루 는 1958年에 X線 結晶學 으로 미오글로빈의 構造를 最初로 밝혀냈고, 이러한 功勞로 1962年에 노벨 化學賞 을 受賞하였다.

生體分子 (生體分子, 英語 : biomolecule )는 生物體 에 存在하는 分子 및 이온 에 對해 넓은 意味로 使用되는 用語로, 細胞 分裂 , 形態形成 또는 發生 과 같은 一般的인 生物學的 過程에 必須的인 分子들이다. [1] 生體分子에는 蛋白質 , 炭水化物 , 地質 , 核酸 과 같은 大型 高分子 뿐만 아니라 1次 代謝産物 , 2次 代謝産物 , 天然物 과 같은 低分子 가 包含된다. 生體分子는 一般的으로 內因性 이지만, 外因性 일 수도 있다. 例를 들어, 醫藥品 은 天然物이거나 半合成 ( 바이오醫藥品 )된 것 또는 前合成 된 것일 수 있다.

生物學 과 生物學의 下位 分野인 生化學 과 分子生物學 은 生體分子와 生體分子들의 反應 에 對해 硏究한다. 大部分의 生體分子는 有機 化合物 이며, 酸素 , 炭素 , 水素 , 窒素 의 4가지 元素 는 人體 質量의 約 96%를 차지한다. 그러나 다양한 生體金屬 과 같은 다른 많은 要素들이 少量으로 存在한다.

生物 의 多樣性 사이의 不變의 特徵으로서 特定 類型의 生體分子들과 一部 代謝 經路 들의 類似性을 "生化學的 普遍性" [2] 또는 "生物의 物質的 單一性 理論"이라고 하며, 細胞說 과 進化論 과 함께 生物學의 統合的인 槪念이다. [3]

生體分子의 種類 [ 編輯 ]

生體分子의 主要 種類로는 蛋白質 , 核酸 , 地質 , 炭水化物 이 있으며, 以外에도 다음과 같이 形態的으로 다양한 生體分子들이 存在한다.

單位體 올리고머 重合體 重合 過程 單位體들 사이의 共有 結合 의 名稱
아미노산 올리高펩타이드 폴리펩타이드 , 蛋白質 ( 헤모글로빈 ...) 多重 縮合 펩타이드 結合
單糖類 올리고당류 多糖類 ( 셀룰로스 ...) 多重 縮合 글리코사이드 結合
프렌 테르펜 폴리테르펜: 시스-1,4-폴리프렌人 天然 고무 , 트랜스-1,4-폴리프렌人 구타페르카 多重 添加
뉴클레오타이드 올리高뉴클레오타이드 폴리뉴클레오타이드 , 核酸 ( DNA , RNA ) 抛스포다이에스터 結合

蛋白質, 아미노산 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 蛋白質 및 아미노산 입니다.

아미노산 은 아미노기 와 카覆試機 를 둘 다 가지고 있다.

變形된 아미노산은 때때로 蛋白質에서 觀察된다. 이것은 普通 飜譯 後 變形의 結果이다. 例를 들어, 키네이스 에 依한 세린의 燐酸化 및 포스派테이스 에 依한 脫燐酸化는 細胞 週期 에서 重要한 調節 期作이다. 特定 生物體에서 20가지 標準 아미노산 이 아닌 2種類의 아미노산만이 飜譯 中에 蛋白質로 揷入되는 것으로 알려져 있다.

蛋白質 合成 에 使用되는 것 外에도 生物學的으로 重要한 아미노산에는 카르니틴 (細胞 內 脂質 運搬에 使用), 오르니틴 , 감마-아미노뷰티르山 (GABA) 및 타우린 等 있다.

蛋白質의 構造 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 蛋白質의 構造 입니다.

蛋白質 을 形成하는 아미노산들의 特定 序列은 蛋白質의 1次 構造로 알려져 있다. 이러한 序列은 個體의 遺傳的 構成에 依해 決定된다.

蛋白質은 아미노산 間의 水素 結合 의 特定 패턴에 依해 定義되는 自主 形成되는 알파 나선 과 베타 시트 라는 두 가지 局地的인 構造를 가지고 있다. 이러한 配列을 蛋白質의 2次 構造라 한다. 알파 螺旋은 하나의 아미노산 殘期의 카보닐기 와 다른 아미노산 殘期의 아마이드 사이의 水素 結合에 依해 安定化되는 規則的인 羅先이다. 알파 螺旋은 1回戰에 約 3.6個의 아미노산을 가지고 있으며, 아미노산의 곁사슬은 나선의 바깥쪽으로 突出되어 있다. 베타 시트는 各各의 베타 가닥들 사이의 水素 結合에 依해 形成된다. 各 가닥들은 서로 平行하거나 逆平行할 수 있으며, 곁사슬의 方向은 시트의 위 아래로 번갈아가며 配置된다. 헤모글로빈은 알파 나선만 包含하고 있으며, 天然 실크는 베타 시트로 構成되어 있으며, 많은 酵素들은 알파 나선과 베타 시트를 둘 다 가지고 있다. 2次 構造의 要素들은 非反復的人 立體構造의 "루프" 또는 "코일" 領域에 依해 連結되며, 때로는 相當히 移動性이거나 흐트러지지만 大槪 잘 定義되고 安定된 配列을 採擇한다. [4]

蛋白質의 全體的인 立體構造를 3次 構造 또는 "접힘(fold)"이라고 한다. 蛋白質의 3次 救助는 水素 結合 , 二黃化 結合 , 疏水性 相互作用 , 반데르발스 힘 과 같은 다양한 힘들에 依해 形成된다.

2個 以上의 폴리펩타이드 사슬이 모여 蛋白質을 形成하면 蛋白質의 4次 構造가 形成된다. 4次 構造는 同一한 序列의 사슬들이나 헤모글로빈 과 같이 다른 序列의 사슬들로 構成될 수 있다.

州酵素 [ 編輯 ]

州酵素(apoenzyme)는 酵素 의 蛋白質 部分을 말한다. 主酵素는 種種 蛋白質의 非活性 貯藏 運搬 또는 分泌의 形態로 重要하다. 例를 들어, 이것은 特定 蛋白質의 活性으로부터 分泌 細胞를 保護하기 위해 必要하다. 主酵素는 補助 人者 의 添加時 活性 酵素가 된다. 補助 인자는 無機物 (예: 金屬 이온 및 철-黃 클러스터 ) 또는 有機物 (예: NAD + , NADP + , FAD 等)일 수 있다. 有機物인 補助 인자는 酵素에 단단히 結合된 補缺分子團 일 수도 있고, 反應 中에 酵素의 活性 部位 로부터 떨어져 나올 수 있는 助酵素 일 수도 있다.

同質酵素 [ 編輯 ]

同質酵素 는 여러 가지 形態의 酵素로 蛋白質의 아미노산 序列이 若干 다르거나 거의 類似하지만, 같지는 않고, 同一한 化學 反應을 觸媒하는 酵素이다. 同質酵素들은 서로 다른 遺傳子 의 産物이거나 選擇的 스플라이싱 의 産物일 수 있다. 同質酵素들은 같은 機能을 遂行하기 위해 서로 다른 器官이나 細布에서 生成될 수도 있고, 環境의 變化 要求에 맞게 差等的인 調節 下에 同一한 細胞 類型에서 生成될 수도 있다. 젖酸 脫水素酵素 는 여러 個의 同質酵素들을 가지고 있으며, 胎兒 헤모글로빈 은 發生 過程에서 調節되는 非酵素性 同型 蛋白質의 한 例이다. 血液 內의 同質酵素들의 相對的인 水準은 分泌 機關의 問題를 診斷하는데 使用될 수 있다.

炭水化物 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 炭水化物 입니다.

單糖類 는 炭水化物 의 가장 簡單한 形態이다. 單糖類들은 本質的으로 救助에 알데하이드 또는 케톤 을 包含하고 있다. [5] 알데하이드 를 가지고 있는 單糖類는 알도스 라고 부르며, 케톤 을 가지고 있는 單糖類는 케토스 라고 부른다. [6] 單糖類의 例로는 葡萄糖 , 果糖 , 갈落토스 , 리보스 , 디옥시리보스 等이 있다. 大部分의 單糖類는 結局 細胞 呼吸 의 氣質 로 使用된다.

二糖類 는 두 個의 單糖類로 構成되어 있다. 二糖類들은 稀釋된 山으로 끓이거나 酵素 와 適切히 反應시킴으로써 單糖類로 加水分解 될 수 있다. [6] 二糖類의 例로는 엿糖, 젖糖, 수크로스(雪糖) 等이 있다. 二糖類의 例로는 엿糖 , 젖糖 , 수크로스 (雪糖) 等이 있다.

多糖類 는 單糖類들의 重合體이다. 多糖類의 例로는 綠末 , 셀룰로스 , 글리코젠 等이 있다. 多糖類들은 一般的으로 크고, 種種 複雜한 連結을 하고 있다. 多糖類의 크기 때문에 多糖類는 水溶性이 아니지만, 많은 하이드록시機 가 물에 露出되면 個別的으로 수化되고, 一部 多糖類는 물에서 加熱하면 두꺼운 콜로이드 分散을 形成한다. [6] 3~10個의 單糖類를 갖는 짧은 炭水化物은 올리고당류 라고 불린다. [7] 螢光 標示子-變位 分子 刻印 센서(fluorescent indicator-displacement molecular imprinting sensor)는 炭水化物을 區別하기 위해 開發되었다. 이 센서는 3가지 브랜드의 오렌지 주스들을 成功的으로 區別해 냈다. [8] 센서의 作動 結果 發生하는 檢出 필름의 螢光 强度의 變化는 炭水化物의 濃度와 直接的으로 關聯이 있다. [9]

核酸, 뉴클레오타이드, 뉴클레오사이드 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 核酸 , 뉴클레오타이드 및 뉴클레오사이드 입니다.

뉴클레오사이드 는 리보스 나 디옥시리보스 에 核鹽基 가 結合되어 形成된 分子이다. 뉴클레오사이드에는 아데노신 , 구아노신 , 사이티딘 , 디옥시티미딘 , 有利딘 이 있다.

뉴클레오사이드는 細胞에서 特定 키네이스 에 依해 燐酸化 되어 뉴클레오타이드 를 生成할 수 있다. DNA 와 RNA 는 둘 다 反復的인 構造 單位인 모노뉴클레오타이드 單位體가 重合酵素 에 依해 結合된 긴 線形 分子로 構成되어 있는 重合體 이다. DNA는 合成 反應의 氣質로 디옥시리보뉴클레오타이드 人 디옥시아데노신 삼인山 (dATP), 디옥시구아노신 삼인山 (dGTP), 디옥시티미딘 삼인山 (dTTP), 디옥시사이티딘 삼인山 (dCTP)를 使用하고, RNA는 合成 反應의 氣質로 리보뉴클레오타이드 人 아데노신 삼인山 (ATP), 구아노신 삼인山 (GTP), 사이티딘 삼인山 (CTP), 有利딘 삼인山 (UTP)를 使用한다. 變形된 鹽基는 리보솜 RNA (rRNA) 또는 運搬 RNA (tRNA)에서 發見되는 것처럼(예: 鹽基 고리의 메틸화) 매우 一般的이며, DNA 複製 後에 새로 合成된 DNA 가닥과 區別하기 위해 鑄型 가닥을 메틸화 시킨다. [6]

各各의 뉴클레오타이드는 核鹽基 , 5炭糖 , 1~3個의 因山 으로 構成된다. 뉴클레오타이드를 構成하는 元素 는 炭素 , 窒素 , 酸素 , 水素 , 人 이다. 뉴클레오타이드는 化學 에너지의 源泉( 아데노신 삼인山 (ATP), 구아노신 삼인山 (GTP))으로 作用하고, 細胞의 信號傳達 過程에 關與( 고리形 아데노신 日因山 (cAMP), 고리形 구아노신 日因山 (cGMP))하며, 酵素 反應의 重要한 補助 人者( 助酵素 A (CoA), 플라빈 모노뉴클레오타이드 (FMN), 플라빈 아데닌 多이뉴클레오타이드 (FAD), 니코틴아마이드 아데닌 多이뉴클레오타이드 (NAD), 니코틴아마이드 아데닌 多이뉴클레오타이드 因山 (NADP))로 作用한다. [10]

DNA와 RNA의 構造 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 DNA 및 RNA 입니다.
그룹 I 인트론 리보自任의 3次元 이미지(PDB file 1Y0Q), 灰色線은 鹽基雙을, 리본의 화살標는 二重螺旋의 領域을, 흰色 리본은 RNA 生成物을 나타낸다. 파란色에서 빨간色으로 5'에서 3'로 方向性을 나타내고 있다.

DNA 의 構造는 구아닌(G)과 사이토新(C), 아데닌(A)과 티민 (T)李 왓슨-크릭 鹽基雙 을 形成하는 二重螺旋 構造이다. 가장 一般的인 DNA의 構造는 B型 DNA로 알려져 있다. B型 DNA의 매우 特異的이고 安定한 鹽基雙은 信賴할 수 있는 遺傳 情報 貯藏의 基盤이 된다. DNA는 때때로 單一 가닥(때로는 單一 가닥 結合 蛋白質에 依해 安定化될 必要가 있음) 또는 A型 DNA 나 Z型 DNA 形態로 存在할 수 있으며, DNA 複製 中에 홀리데이 接合에서 交叉와 같은 보다 複雜한 3次元 構造에서도 存在할 수 있다. [10]

對照的으로 RNA 는 蛋白質을 연상시키는 크고 複雜한 3D 3次 構造를 形成하고 있으며, 또한 傳令 RNA (mRNA) 分子를 構成하는 局部的으로 접힌 領域을 가지고 있는 느슨한 單一 가닥을 形成한다. 그러한 RNA 救助는 單一 가닥 루프, 突出部 및 接合符에 依해 明確한 3次元 配列로 連結된 A型 二重螺旋의 많은 領域들을 包含하고 있다. [11] 例로는 tRNA , 리보솜 , 리보自任 , 리보스위치가 있다. 이러한 複雜한 構造는 RNA 骨格이 DNA보다 局部的인 柔軟性이 낮지만, 리보스 上의 餘分의 하이드록시機 (-OH)의 殿下의 相互作用으로 인해 뚜렷한 立體 構造를 보인다. [12] 構造化된 RNA 分子는 다른 分子들과 매우 特異的인 結合을 할 수 있으며, 그 自體로 特異的으로 認識될 수 있다. 또한 RNA는 酵素 觸媒 作用을 遂行할 수 있다. 토머스 체크와 그의 同僚들은 이러한 酵素 機能을 가진 RNA인 리보自任 을 처음으로 發見하였다. [13]

地質 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 地質 입니다.

地質 은 主로 脂肪酸 에스터 로, 生物學的 막 의 基本 構成 要素이다. 脂質의 또 다른 生物學的 役割은 에너지 貯藏(예: 트라이글리세라이드 )이다. 大部分의 脂質들은 親水性 머리(普通 글리세롤과 極盛 作用基)와 1~3個의 疏水性 脂肪酸 꼬리들로 構成되어 있으며, 兩親罵聲 이다. 脂肪酸은 單一 結合만 가지거나( 飽和 脂肪酸 ) 單一 結合과 二重 結合 을 모두 가진( 不飽和 脂肪酸 ) 炭素 原子들의 가지가 없는 사슬로 構成되어 있다. 炭素 사슬은 一般的으로 14~24個의 炭素로 構成되며, 거의 恒常 짝數 個이다.

生物學的 幕에 存在하는 地質의 境遇, 親水性 머리는 다음의 3가지 部類 中 하나이다.

  • 糖脂質 : 머리 部分에 1~15個의 黨 殘氣들을 가진 올리고당 을 包含하고 있다.
  • 燐脂質 : 燐酸을 包含하는 머리 部分은 親水性이고, 2個의 脂肪酸으로 構成된 꼬리 部分은 疏水性이다.
  • 스테로이드 : 平面의 스테로이드 고리 部分을 가지고 있다(예: 콜레스테롤 ).

다른 지질로는 프로스타글란딘 과 류코트라이엔 이 있는데, 이들은 둘 다 아라키돈산 으로부터 誘導된 化合物이다.

生物體 細胞의 分子 構成 [ 編輯 ]

典型的인 20 마이크로미터 基準에서 人間 細胞 의 推定된 總 分子 含量은 다음과 같다. [14]

分子 質量(%) 分子量(%)
물 65 1.74 × 10 14 (98.73)
기타 無機 化合物 1.5 1.31 × 10 12 (0.74)
地質 12 8.4 × 10 11 (0.475)
기타 有機 化合物 0.4 7.7 × 10 10 (0.044)
蛋白質 20 1.9 × 10 10 (0.011)
RNA 1.0 5 × 10 7 ( 3 × 10 ?5 )
DNA 0.1 46* ( 3 × 10 ?11 )

한便 물은 18( 돌턴 )이고 DNA는 1×10 11 (돌턴)이다. [15]

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

  1. ↑ Bunge, M. (1979). Treatise on Basic Philosophy , vol. 4. Ontology II: A World of Systems, p. 61-2. link .
  2. ↑ Green, D. E.; Goldberger, R. (1967). 《Molecular Insights into the Living Process》 . New York: Academic Press – Google Books 經由.  
  3. ↑ Gayon, J. (1998). 〈La philosophie et la biologie〉. Mattei, J. F. 《Encyclopedie philosophique universelle》 . vol. IV, Le Discours philosophique. Presses Universitaires de France. 2152?2171쪽 – Google Books 經由.  
  4. ↑ Richardson, JS (1981). “The Anatomy and Taxonomy of Proteins”. 《Advances in Protein Chemistry》 34 : 167?339 [1] . doi : 10.1016/S0065-3233(08)60520-3 . PMID   7020376 .  
  5. ↑ Peng, Bo & Yu Qin (June 2009). “Fructose and Satiety”. 《Journal of Nutrition》: 6137?42.  
  6. ↑ 가 나 다 라 Slabaugh, Michael R. & Seager, Spencer L. (2007). 《Organic and Biochemistry for Today》 6板. Pacific Grove: Brooks Cole. ISBN   0-495-11280-1 .  
  7. ↑ Pigman, W.; D. Horton (1972). 《The Carbohydrates》 1A . San Diego: Academic Press. 3쪽. ISBN   978-0-12-395934-8 .  
  8. ↑ Jin, Tan; Wang He-Fang & Yan Xiu-Ping (2009). “Discrimination of Saccharides with a Fluorescent Molecular Imprinting Sensor Array Based on Phenylboronic Acid Functionalized Mesoporous Silica”. 《Anal. Chem.》 81 (13): 5273?80. doi : 10.1021/ac900484x . PMID   19507843 .  
  9. ↑ Bo Peng & Yu Qin (2008). “Lipophilic Polymer Membrane Optical Sensor with a Synthetic Receptor for Saccharide Detection”. 《Anal. Chem.》 80 (15): 6137?41. doi : 10.1021/ac800946p . PMID   18593197 .  
  10. ↑ 가 나 Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K & Wlater P (2002). 《Molecular biology of the cell》 4板. New York: Garland Science. 120?1쪽. ISBN   0-8153-3218-1 .  
  11. ↑ Saenger W (1984). 《Principles of Nucleic Acid Structure》. Springer-Verlag. ISBN   0387907629 .  
  12. ↑ Richardson JS, Schneider B, Murray LW, Kapral GJ, Immormino RM, Headd JJ, Richardson DC, Ham D, Hershkovits E, Williams LD, Keating KS, Pyle AM, Micallef D, Westbrook J, Berman HM (2008). “RNA Backbone: Consensus all-angle conformers and modular string nomenclature” . 《RNA》 14 : 465?481. doi : 10.1261/rna.657708 . PMC   2248255 . PMID   18192612 .  
  13. ↑ Kruger K, Grabowski PJ, Zaug AJ, Sands J, Gottschling DE, Cech TR (1982). “Self-splicing RNA: autoexcision and autocyclization of the ribosomal RNA intervening sequence of Tetrahymena”. 《Cell》 31 : 147?157. doi : 10.1016/0092-8674(82)90414-7 . PMID   6297745 .  
  14. ↑ Freitas Jr., Robert A. (1999). 《Nanomedicine》 . Landes Bioscience. Tables 3?1 & 3?2. ISBN   978-1-57059-680-3 . 2018年 4月 16日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2020年 1月 24日에 確認함 .  
  15. ↑ [참고](The composition of the human body is expressed in terms of chemicals) https://en.wikipedia.org/wiki/Composition_of_the_human_body

外部 링크 [ 編輯 ]

元本 住所 " https://ko.wikipedia.org/w/index.php?title=生體分子&oldid=36494964 "