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Chapter 3. The Molecules of Microbes
- 미생물 구성 화학분자 -> 다른 생명체 구성분자와 비슷
- 다른 생명체와의 동질성을 가짐
- 지구상 다른 생물체의 화학적 조성 범주내에 소속되어 있음을 의미
- 미생물의 물질대사(metabolism) : 생명현상 유지 목적
- 외부환경에서 영양물질 가공
- 세포막을 통과 세포내부로 영양분 수송
- 흡수한 영양분의 화학적 변형
- 최종산물의 외부 환경으로 배출
- 물질대사를 위해 물, 기체, 무기염류, 비타민, 유기화합물 요구
- 유기화합물 : 화학결합에 의한 탄소를 포함한 두 개 이상의 원자들의 조합물
- 미생물 구성 화학분자 -> 다른 생명체 구성분자와 비슷
- 다른 생명체와의 동질성을 가짐
- 지구상 다른 생물체의 화학적 조성 범주내에 소속되어 있음을 의미
- 미생물의 물질대사(metabolism) : 생명현상 유지 목적
- 외부환경에서 영양물질 가공
- 세포막을 통과 세포내부로 영양분 수송
- 흡수한 영양분의 화학적 변형
- 최종산물의 외부 환경으로 배출
- 물질대사를 위해 물, 기체, 무기염류, 비타민, 유기화합물 요구
- 유기화합물 : 화학결합에 의한 탄소를 포함한 두 개 이상의 원자들의 조합물
1 . 원자, 이온, 화학결합 그리고 분자
♨ 미생물의 구조와 기능 -> 이온, 원자, 분자의 상호작용과 성질에 기인
1) 원자(atom)
- 화학물질을 구성하는 가장 작은 단위
- Nucleus -> proton + neutron
-> atomic mass 결정
- Electron -> proton 과 같은 개수로 존재
-> 궤도(orbit)를 따라 shell 형성
-> shell 1 : 2개의 전자로 안정화
-> shell 2 : 8개의 전자로 안정화
Chapter 3. The Molecules of Microbes
1 . 원자, 이온, 화학결합 그리고 분자
♨ 미생물의 구조와 기능 -> 이온, 원자, 분자의 상호작용과 성질에 기인
1) 원자(atom)
- 화학물질을 구성하는 가장 작은 단위
- Nucleus -> proton + neutron
-> atomic mass 결정
- Electron -> proton 과 같은 개수로 존재
-> 궤도(orbit)를 따라 shell 형성
-> shell 1 : 2개의 전자로 안정화
-> shell 2 : 8개의 전자로 안정화
2) 분자와 화학결합
(1) 분자(molecule) : 두개 이상의 원자 사이
의 전자의 상호작용에 의해 형성
(2) 공유결합(covalent bond) : 최외곽전자
의 공유
-> 2 혹은 8을 맞춤
-> 가장 강한 화학결합
☞ 비극성(nonpolar) : 두 원자사이의 동등
한 전자 분포
☞ 극성(polar) : 정전기적 인력이 다른 원자
사이의 불균등한 전자분포
-> O, N, P : 정전기인력이 강함
Chapter 3. The Molecules of Microbes
2) 분자와 화학결합
(1) 분자(molecule) : 두개 이상의 원자 사이
의 전자의 상호작용에 의해 형성
(2) 공유결합(covalent bond) : 최외곽전자
의 공유
-> 2 혹은 8을 맞춤
-> 가장 강한 화학결합
☞ 비극성(nonpolar) : 두 원자사이의 동등
한 전자 분포
☞ 극성(polar) : 정전기적 인력이 다른 원자
사이의 불균등한 전자분포
-> O, N, P : 정전기인력이 강함
(3) 이온결합(ionic bond) : 하나의 원자
로부터 1개 이상의 전자가 다른 원자
로 전이 -> ion 형성
-> ion 간의 결합형성 -> ionic
compound
☞ 양이온(cation) : 전자를 내어줌
☞ 음이온(anion) : 전자를 받아들임
Chapter 3. The Molecules of Microbes
(3) 이온결합(ionic bond) : 하나의 원자
로부터 1개 이상의 전자가 다른 원자
로 전이 -> ion 형성
-> ion 간의 결합형성 -> ionic
compound
☞ 양이온(cation) : 전자를 내어줌
☞ 음이온(anion) : 전자를 받아들임
(4) 수소결합(hydrogen bond)
- polar covalent bonded hydrogen 과 다른 극성공유결합분자 간의 약한 결합
- 단백질, DNA 구조 형성의 주된 힘으로 작용
Chapter 3. The Molecules of Microbes
2. 유기분자(organic molecule)
- 탄소와 수소를 포함하는 분자
- 다양한 공유결합 포함 -> 단일, 이중, 삼중, 사중 공유결합
- 사슬, 고리(aromatic) 형태
- functional group(작용기) 포함 -> 유기분자의 독특한 성질 결정
Chapter 3. The Molecules of Microbes
1) 탄수화물
- 단당류(monosaccharide)
: hexose, pentose
- 이당류(disaccharide)
: sucrose, lactose, maltose
- 다당류(polysaccharide)
: starch, glycogen
Chapter 3. The Molecules of Microbes
1) 탄수화물
- 단당류(monosaccharide)
: hexose, pentose
- 이당류(disaccharide)
: sucrose, lactose, maltose
- 다당류(polysaccharide)
: starch, glycogen
☞ 탄수화물 합성과 분해
- 합성 : 탈수합성(dehydration synthesis)
- 분해 : 가수분해(hydrolysis)
Chapter 3. The Molecules of Microbes
Peptidoglycans can be held together by side chains to form the cell wall of some types of bacteria.
2) 지질(Lipid)
- 물에 녹지 않음
- 비극성 탄화수소 사슬과 고리구조로 구성
(1) 중성지방(triglyceride)
- glycerol + fatty acid
- Saturated vs Unsaturated(포화 vs 불포화) fatty acid
Chapter 3. The Molecules of Microbes
(2) 인지질(phospholipid)
- 2개의 지방산과 인산염 포함 -> 양친매성(amphiphatic)
- 세포막의 주요성분 -> hydrophilic head + hydrophobic tail
Chapter 3. The Molecules of Microbes
Chapter 3. The Molecules of Microbes
Phospholipid, the lipid of cell membranes
(3) 스테로이드(steroid)
- 비극성 -> 물에 불용
- 기본구조 : 하나의 five carbon ring과
세개의 six carbon ring으로 구성
- 종류에 따라 결합된 기능기가 다름
Chapter 3. The Molecules of Microbes
3) 단백질(Protein)
- amino acid의 peptide 결합에 의한 polypeptide 구조
- 1차 -> 4차구조
- glycoprotein(당단백질) : 탄수화물을 포함 -> hormon, membrane protein
- lipoprotein(지질단백질) : lipid 포함 -> 세포막, 혈장에 주로 존재
Chapter 3. The Molecules of Microbes
Primary, secondary, tertiary and quaternary protein structures
4) 핵산(Nucleic acid)
- nucleotide의 중합에 의한 polynucleotide 구조
- nucleotide : pentose + base + phosphate group
- DNA, RNA
Chapter 3. The Molecules of Microbes
