세포의 화학

세포는 살아있는 유기체의 기본 구성 요소입니다. 그것은 대부분 물, 유기 분자 및 무기 이온으로 구성됩니다. 물은 세포의 약 70 퍼센트를 차지합니다.

세포질의 이 수성 환경은 세포의 구조와 그 안에서 발생하는 많은 반응에 필수적입니다. 물은 극성이 높은 분자이므로 세포의 다른 극성 분자 및 이온과 상호 작용하지만 비극성 분자와는 상호 작용하지 않습니다. 세포질의 친수성 환경은 단백질의 3 차원 구조의 형성을 촉진하며 중심핵에는 무극성 아미노산, 표면에는 극성 아미노산이 있습니다.

막이 형성될 때 인지질의 극성 헤드 그룹은 물과 상호 작용합니다. 대조적으로 무극성 꼬리는 서로 상호 작용하여 세포 외부에 소수성 장벽을 만듭니다. 세포와 구획에 있는 생물학적 액체의 pH는 정확하게 완충됩니다.

세포질의 pH는 약 7.2이며 인산 이온과 같은 분자에 의해 조절됩니다. 대조적으로 특수 세포 구획인 리소좀의 pH는 약 5입니다. 리소솜이 산성 환경에서 최적으로 기능하는 효소를 함유하고 있기 때문입니다.

세포의 유기 분자에는 탄수화물, 단백질, 지질 및 뉴클레오타이드가 포함됩니다. 이러한 다양한 거대 분자는 모두 다양한 역할을 합니다. 탄수화물은 다양한 대사 과정에 동력을 공급하는 주요 에너지 원입니다.

그러나 세포는 단백질과 지질도 분해하여 연료로 사용할 수 있습니다. 단백질은 반응을 촉매하는 효소로 되거나 세포 구조에 기여할 수 있습니다. 지질은 세포막의 중요한 성분입니다.

게다가 이러한 거대 분자는 서로 공유 결합하여 종종 세포막에서 발견되는 당단백질 및 당지질과 같은 결합체를 형성할 수 있습니다. 뉴클레오타이드는 유전 물질로 작용하고 단백질과 결합하여 세포에서 DNA를 든든히 포장하는 핵 단백질과 관련이 있습니다. 뉴클레오타이드 ATP는 또한 많은 세포 과정의 에너지원입니다.

세포 기능에 중요한 무기 이온에는 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 인산염 및 염화물이 포함됩니다. 이러한 이온들은 세포 질량의 1퍼센트 미만을 차지하지만 세포 내에서 다양한 역할을 합니다. 예를 들어 칼슘과 같은 이온은 세포 전체에 생물학적 신호를 전달하는 데 사용되는 반면 마그네슘은 많은 효소의 촉매 활성에 필수적입니다.