세포생물학(2)-탄수화물2

다당류 중에는 저장을 위한 다당류와 생체내의 구조를 위한 다당류가 있다. 저장을 위한 다당류 중 대표적으로 녹말, 글리코겐이 있으며 녹말은 아밀로오스와 아밀로펙틴으로 나누어진다. 녹말은 식물세포가 저장하는 형태의 에너지원이고, 그중 아밀로오스는 포도당 알파 1-4의 연속된 글리코시드 결합이다.

아밀로오스는 식물세포 내부에서 나선형의 구조를 갖고 있다. 아밀로펙틴은 아밀로오스의 골격에 알파 1-6 결합의 곁가지를 갖는 구조이다. 마찬가지로 식물세포 내에서 구불구불한 나선형의 모습을 갖고 있다. 식물세포가 에너지원으로 아밀로오스나 아밀로펙틴을 사용한다면 비 환원 말단의 포도당을 하나씩 끊어서 사용한다. 글리코겐은 동물세포에서 사용하는 에너지원인데 글리코겐과 유사한 구조를 갖는다. 다른 점이 있다면 글리코겐은 아밀로펙틴보다 알파 1-6의 결합을 더 많이 갖는 거다.

그 이유는 동물은 식물과 달리 움직여야 하니 그만큼 많은 에너지가 빠른 시간 안에 쏟아져 나와야 하고 곁가지가 많은 글리코겐은 아밀로펙틴보다 더 많은 비 환원 말단을 가진 만큼 빠르게 에너지 공급을 해줄 수 있다. 구조를 이루는 다당류의 종류는 많다.

 

그중 대표적인 것들로 예를 들어보자면 셀룰로오스, 펩티도글리칸, 키틴, 프로테오 글리칸 같은 것들이 있다. 셀룰로오스는 식물의 세포벽을 이루는 다당류이다. 포도당의 연속된 베타 1-4 결합을 갖고 판상형의 구조를 갖는다. 포도당의 연속된 구조인 글리코겐이나 녹말은 인체 내에서 소화가 되진 않지만 같은 포도당의 연속된 결합으로 이루어진 셀룰로오스는 분해되지 않는다.(동물 중에 셀룰로오스를 분해하는 셀룰라아제를 갖고 있는 동물도 있다.) 분자가 갖는 배열이 다르기 때문이다. 알파 1-4 결합을 분해할 수 있는 효소는 갖고 있지만 베타 1-4 결합은 분해하는 효소는 갖고 있지 않기 때문이다. 펩티도글리칸은 세균의 세포벽 주성분이다. N-아세틸 글루코사민과 N-아세틸 뮤람산(당의 종류이다.)의 베타 1-4 결합을 연속적으로 갖는다. 중간중간 아미노산의 곁가지를 갖는다. 키틴은 곤충의 외골격이나 균류의 격벽을 이루는 당구조이다. N-아세틸 글루코사민 베타 1-4의 연속된 결합을 갖는 구조이다.

프로테오 글리칸은 어원 그대로 단백당이다. 분자구조를 살펴보자면 두 개의 변형된 당이 반복적으로 길게 늘어져 있고 그곳에 중심 단백질이 붙은 것이다. 그 예로는 하이 알루론산, 황산 콘드로이틴, 황산 케라 탄, 황산 헤파란 등이 있고, 세포 외기질(ECM)을 이루는 주요 물질이다. 당의 음전하로 염과 물의 유입이 생겨 부푼 구조를 이루고 있다.