¶ 지식 정보

¶ 유기물과 무기물

유기물은 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$와 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ 사이 결합을 포함하는 물질이고,
무기물은 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$와 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ 사이 결합을 포함하지 않는 물질이다.

¶ 작용기

유기물에서 화학적 성질과 반응성을 결정하는 원자들의 묶음이다.

¶ 아미노기와 카복실기

아미노기는 $-\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2\backslash mathrm\{-NH\_\{2\}\}$로 구성된 작용기이고,
카복실기는 $-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\backslash mathrm\{-COOH\}$로 구성된 작용기이다.

¶ 아미노산

아미노기와 카복실기를 모두 갖고 있는 유기물이다.

$\mathrm{R}\backslash mathrm\{R\}$은 다른 원자가 연결된 부분을 의미한다.

¶ 펩타이드 결합

한 아미노산의 아미노기가 다른 아미노산의 카복실기와 반응하여 물$({\mathrm{H}}_2\mathrm{O})(\backslash mathrm\{H\_\{2\}O\})$ 한 분자를 만들고 연결되는 결합이다.

¶ 생명체의 구성 물질

생명체는 대부분 물로 구성되어 있으며, 이외에도 단백질, 탄수화물, 지질, 핵산, 무기염류 등이 있다.

인체를 구성하는 원소의 질량비는 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$ 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$ 순이다.

¶ 물

수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$ 원자 $22$개와 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$ 원자 $11$개가 결합하여 만들어진 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\backslash mathrm\{H\_\{2\}O\}$의 액체 상태이다.

생명체의 구성 물질 중 가장 높은 비율을 차지한다.

앞으로 대부분의 생명과학 문서에서 화학 구조의 비공유 전자쌍은 생략한다.

¶ 단백질

아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 물질이다. 대부분의 단백질은 고유한 입체 구조를 갖는다.

주요 구성 원소는 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$, 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$, 질소$(\mathrm{N})(\backslash mathrm\{N\})$이다.

아미노산은 단백질의 기본 단위이고, 총 $2020$종류가 있다.

열이나 산에 의해 단백질의 입체 구조가 변형되면 기존 기능을 잃어버리는데, 이를 단백질의 변성이라 한다.

¶ 탄수화물

생명체의 주된 에너지원으로 이용되는 물질로, 종류에는 단당류, 이당류, 다당류가 있다.

구성 원소는 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$, 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$이다.

¶ 단당류

탄수화물의 기본 단위이다. 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ 원자 수에 따라 구분한 $55$탄당, $66$탄당이 대표적이다.

• $55$탄당(탄소 원자가 $55$개): 리보스, 디옥시리보스

• $66$탄당(탄소 원자가 $66$개): 포도당, 과당, 갈락토스

¶ 이당류

단당류 $22$개가 글리코시드 결합으로 연결된 물질이다. 엿당, 설탕, 젖당이 대표적이다.

글리코시드 결합은 아래 그림과 같이 각 당의 $-\mathrm{O}\mathrm{H}\backslash mathrm\{-OH\}$가 서로 반응하여 물$({\mathrm{H}}_2\mathrm{O})(\backslash mathrm\{H\_\{2\}O\})$ 한 분자를 만들고 연결되는 결합이다.

• 엿당: 포도당 $++$ 포도당
• 설탕: 포도당 $++$ 과당
• 젖당: 포도당 $++$ 갈락토스

¶ 다당류

수많은 단당류가 글리코시드 결합으로 연결된 물질이다.

포도당으로 이루어진 다당류에는 녹말, 글리코젠, 셀룰로스가 있다.

¶ 지질

생명체를 구성하는 기름기 있는 물질로, 물에 잘 녹지 않고 기름에 잘 녹는다.

종류에는 중성 지방, 인지질, 스테로이드가 있다.

주요 구성 원소는 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$, 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$이다.

¶ 중성 지방

탄소 $33$개가 일렬로 연결된 글리세롤 $11$개가 십여 개의 탄소가 연결된 지방산 $33$개와 결합한 물질이다.
에너지 저장과 체온 유지에 중요한 역할을 한다.

탄소가 일렬로 연결된 부분을 탄소 사슬이라 한다.

¶ 인지질

글리세롤이 인$(\mathrm{P})(\backslash mathrm\{P\})$을 포함하는 인산기 $11$개와 지방산 $22$개와 결합한 물질이다.

인산기 부분과 글리세롤을 포함하는 머리는 물을 좋아하는 성질인 친수성을 띠고,
지방산을 포함하는 꼬리는 물을 싫어하는 성질인 소수성을 띤다.

따라서 인지질을 물속에 넣으면 친수성인 머리는 물이 있는 쪽을, 소수성인 꼬리는 물이 없는 쪽을 향한다.

세포는 인지질이 두 겹으로 층($22$중층)을 쌓아 만든 얇은 막(세포막)으로 둘러싸여 있다.

¶ 스테로이드

탄소로 이루어진 $33$개의 육각형 고리와 $11$개의 오각형 고리가 연결된 모양을 포함하는 물질이다.

¶ 핵산

유전 정보를 저장하고 전달하는 물질이다.
구성 성분과 구조에 따라 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$와 $\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{RNA\}$로 구분한다.

구성 원소는 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$, 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$, 질소$(\mathrm{N})(\backslash mathrm\{N\})$, 인$(\mathrm{P})(\backslash mathrm\{P\})$이다.

¶ 무기염류

생명체의 구조와 기능을 유지하거나 조절하는 데 필요한 무기물이다.

칼슘$(\mathrm{C}\mathrm{a})(\backslash mathrm\{Ca\})$, 나트륨$(\mathrm{N}\mathrm{a})(\backslash mathrm\{Na\})$, 철$(\mathrm{F}\mathrm{e})(\backslash mathrm\{Fe\})$, 황$(\mathrm{S})(\backslash mathrm\{S\})$, 아이오딘$(\mathrm{I})(\backslash mathrm\{I\})$, 인$(\mathrm{P})(\backslash mathrm\{P\})$ 등이 있다.

인체에서 만들어지지 않기 때문에 반드시 음식물을 통해 섭취해야 하며,
충분히 섭취하지 않으면 건강에 다양한 문제가 발생할 수 있다.

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항