[생물화학]셀룰로오스

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셀룰로오스는 포도당 소단위체가 1-4 탈수결합에 의하여 이루어진 선상의 중합체로서 아밀로오스의 1-4 탈수결합과 동일한 형식의 결합이다. 그렇지만 아밀로오스와 셀룰로오스의 결합은 아주 다르다. 예를 들어 전분은 물에 용해성이 있으나 셀룰로오스는 그렇지 못하며, 셀룰로오스가 신축성을 가지는 데 비하여 전분은 그러한 성질이 없다. 또한 전분은 소화효소에 의하여 쉽게 분해 되는 데 비하여 셀룰로오스는 이들 효소에 의하여 전혀 분해 되지 않으며 극히 제한된 종류의 미생물만이 분해할 수 있다. 사실상 이 양자간의 구조적 차이는 아주 하찮은 것이지만, 그 조그만 차이가 이 두 물질의 성질을 뚜렷이 구분 짓는다. 특히 셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부히 존재하는 물질 중의 하나이므로 우선 이 물질에 대하여 자세히 관찰해보자.
셀룰로오스와 다른 다당류와의 차이를 비교하려면 이 물질을 이루는 포도당 소단위체의 환구조를 관찰해야 한다. 포도당은 쇄상의 구조 외에 두 가지 형태의 환구조를 하고 있다. 지금까지는 설탕과 전분을 이루는 포도당의 구조인 알파 환을 전제로 하여 설명하였으나 포도당에는 베타형도 있다. 이 두가지 포도당의 차이는 1번 탄소상의 -H와 -OH의 위치가 서로 바뀐 것인데 따라서 셀룰로오스의 1-4 결합이 형성되면 포도당은 교대로 뒤집어진 모양으로 형성된다.
셀룰로오스는 이들 결합 때문에 분해가 용이하지 않다. 셀룰로오스의 이와 같은 포도당 결합을 베타-글리코시드 결합이라고 하며, 소수의 생물만이 이 결합을 분해할 수 있는 셀룰라아제를 생성한다. 달팽이는 셀룰로오스(식물의 잎 성분)를 분해할 수 있으며, 균류(곰팡이)와 세균의 일부도 셀룰라아제를 형성한다. 초식성 동물과 흰개미들은 자신들이 직접 이 효소를 생산하지는 않지만 장 내에 셀룰로오스를 분해할 수 있는 미생물을 가지고 있어 이들을 분해한 셀룰로오스의 분해 산물을 장을 통하여 흡수하며, 결국 이들 미생물들도 분해 되어 흡수된다. 사람이 셀룰로오스를 섭취하면 어떻게 될까? 셀룰로오스는 분해되지 않은 상태로 장을 통고하는데 이것이 장벽을 기계적으로 자극하여 윤활제를 분비케 하므로 통과가 급속히 이루어진다(밀기울은 특히 셀룰로오스를 많이 함유하고 있다).

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