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물은 세포와 세포밖 환경에서 가장 중요한 물질로 수용액에서 물은 용매로 작용하며 물에 녹는 물질이 용질이며 물은 가장 보편적인 용매이다. 물은 세포의 온도, 인체의 온도를 일정하게 유지시키며 음식물 소화의 가수분해 반응을 가능하게 한다.

전해질은 물에 용해되면 이온으로 분해되어 용액에 전기가 흐르도록 하는 무기화합물이며 정상적인 세포의 기능에 중요한 3종류의 전해질은 산, 염기, 염이다. 이온은 세포사이의 물의 움직임을 조정하고 정상적인 산, 염기의 균형을 유지하는 기능을 가진다.

몇몇의 이온들은 효소의 활동에 필요한 보조인자로 작용하며 전해질 불균형은 근육경련, 뼈의 약화로부터 혼수상태, 심장마비도 초래할 수 있다. 단백질은 질소를 포함하는 아미노산으로 구성된 유기화합물로 단백질 합성과 관련된 아미노산은 20종류가 있다.

단백질은 가장 풍부한 유기화합물로 구조단백질은 결합조직의 아교질, 피부표면의 케라틴이 있으며 기능단백질은 인체에서 대사를 조정하는 기능을 하며 여기에는 효소, 항체 등이 있다. 많은 종류의 내분비계 호르몬들도 단백질로 구성되며 세포의 성장, 수복, 분열 등도 기능단백질의 이용 가능여부에 달려있다.

탄수화물은 수소, 산소의 비율이 2:1이며 유기화합물이고 단당류, 이당류, 다당류로 구성된다. 가장 빨리 인체가 이용할 수 있는 에너지원, 저장에너지로 사용될 수도 있다. 과도한 탄수화물의 섭취는 글리코겐으로 저장되거나 전환될 수 있으며 지방으로 저장되기도 한다.

이와는 반대로 만약 지속적인 금식은 글리코겐, 지방소모 이후에 최종적으로 체내의 단백질 소비가 진행되어 인체에 치명적인 위험을 초래할 가능성이 높다. 지질은 세포에서 발견되는 중요한 유기화합물중 3번째로 물에 불용성이며 지방과 인지질, 콜레스테롤을 포함한다.

지방은 세포의 일부분을 만들고 대사에너지를 공급하며 인체의 다양한 부분들을 구획시키고 보호한다. 인지질과 단백질분자들은 세포막을 형성하며 세포막을 사이에 둔 물질의 이동을 조절한다. 지질은 탄수화물과 같은 탄소, 수소, 산소로 구성되며 탄수화물보다 산소의 함량은 적다.

류재문프로필:전남과학대학교 초빙교수. 연구실:061-360-5193 010-2640-3029