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8강. 인간 체력의 생물학적 본질
이 강의안은 『핵심생명과학』(2013. 바이오사이언스) 자료를 토대로 제작되었습니다.
생명과 성
동물 영양
동물은 종속영양생물, 즉 영양소를 다른 유기체에서 만들어진 유기분자로부터 얻어야 하는 생물이다.
따라서 모든 동물은 외부로부터 영양분을 얻기 위해 먹이의 섭취, 소화, 흡수 단계를 수행한다.
섭취란 소화강 속으로 먹이를 받아들이는 것을 말한다.
소화는 음식을 기계·화학적으로 분해하는 과정이다.
영양소는 흡수에 의해 소화관의 내면을 지나 혈액으로 들어간다.
소화되지 않고 흡수되지 않은 음식은 신체 밖으로 배 출된다. (체내에서 물질대사 결과로 생긴 노폐물이나 유해한 물질을 체외로 내보내는 작용인 배설과의 차이 점을 기억!)
영양소의 종류-1
에너지원으로 이용되는 탄수화물, 단백질, 지질을 주 영양소라 하고, 에너지원은 아니지만 우리 몸의 생리 기능 조절에 필요한 비타민, 무기 염류, 물을 부영양소 라고 한다.
동물에게 필요하지만 합성하지 못하는 영양소를 필수 영양소라 한다.
필수아미노산, (대부분 불포화인) 필수지방산
비타민: 동물이 합성할 수 없으며 소량만 필요
하루 필요량이 2,500 mg 미만인 범위에서 필수무기질은 다량 또는 미량으로 나눌 수 있다.
영양소의 종류-2
인간이 필요로 하는
필수아미노산은 리신, 트립토판, 페닐알라닌, 트레오닌, 발린, 메 티오닌, 류신, 이소류신이다.
필수지방산은 리놀레산과 리놀렌산으로 생물체막을 구성하는 인지질과 특정 호르몬 합성에 필요로 한다.
비타민은 13개이며 수용성(8종의 B복합체와 C)과 지용성(A, D, E, K)으로 분류된다.
탄수화물-1
주요 에너지원이고 일부 는 구성물질로 사용된다.
탄수화물은 탄소, 수소, 산 소를 거의 1:2:1의 비율로 포함하고 있다.
포도당, 과당, 리보오스와 같이 가장 간단한 당인 단 당류는 연료와 탄소 공급 원 역할을 한다.
두 개의 단당류는 결합하 여 맥아당이나 설탕 같은 이당류를 형성한다.
탄수화물-2
대부분의 탄수화물은 간단한 당이 반복되어 연결된 긴 사슬 형태의 다당류이다.
탄수화물은 일반적으로 식물에서는 다당류인 녹말로, 동물에서 는 다당류인 글리코겐으로 저장된다.
식물세포벽은 주로 구조다당류인 셀룰로오스로 구성되어 있다.
단량체가 연결되는 방식만 다를 뿐, 녹말과 셀룰로오 스의 단위 구성 성분은 모두 포도당이다.
지질
지방, 인지질, 스테로이드 등이 있는데, 음식물로 섭취 되는 지질은 대부분 지방이다.
지방은 중요한 에너지원일 뿐만 아니라 우리 몸의 단 열재 역할도 한다. 인지질은 세포막을 비롯한 모든 생 체막의 주성분이고, 대표적인 스테로이드인 콜레스테 롤은 모든 동물 세포막의 공통된 구성 성분이다. 특히 척추동물의 성호르몬을 포함해 많은 호르몬이 콜레스 테롤로부터 만들어진다.
생물체에서 지방의 주요 저장형태인 트리아실글리세 롤은 한 분자의 글리세롤과 세 분자의 지방산이 결합 하여 만들어진다.
지방
지방산은 단일 또는 이중결합으로 이루어진다.
탄소가 모두 단일결합을 이루고 있으면 포화지방산이라고 하며, 이중결합이 있는 지방산은 불포화지방산이라 한다.
대부분의 동물성 지방은 포화지방으로서 상온에서 고 체 상태인 반면 식물과 생선의 지방은 보통 불포화지 방으로서 상온에서 액상으로 존재한다.
이중결합이 있는 곳에서는 탄소 간의 연결사슬이 뒤틀 려 포화지방에 비해서 불포화지방 분자들은 덜 조밀하 게 배열되기 때문에 상온에서 액상을 유지한다.
단백질은 다양한 기능을 수행한다
여러 가지 효소는 촉매작용을 수행하여 체내에서 일어나 는 수많은 화학반응에 관여한다.
케라틴, 엘라스틴, 콜라겐을 비롯하여 동·식물의 많은 단백 질은 생물의 구조를 유지하는 역할을 한다.
미오신과 디네인 등은 근육, 섬모, 편모 등의 운동을 담당 한다.
헤모글로빈, 세포막 단백질들은 물질 수송을 수행한다.
오발부민, 카제인 등은 저장단백질 기능을 한다.
인슐린 등 각종 호르몬과 이들의 수용체는 신호를 전달하 는 데에 관여한다.
항체, 보체단백질 등은 방어에 관여한다. 세균의 일부 독소 와 분비물, 뱀독 등도 단백질이다.
단백질의 기본 구성 성분은 아미노산이다
한 아미노산의 카르복실기가 인접한 아미노산의 아미 노기를 만나면 물(H2O)이 빠지며 연결되어 펩티드결 합을 이룬다.
인간의 소화계와 소화 과정
주요 개념 확인
주영양소를 이루는 중합체의 종류가 다양한 이유를 알 파벳과 단어에 비유해 설명해 보자.
잡식동물은 무엇이든 먹을 수 있다. 그래서 생기는 딜 레마를 생각해 보자.
배출과 배설의 차이를 예를 들어 설명해 보자.
척추동물 중 육상동물에만 대장이 있는 이유를 설명해 보자.
