지질(Lipid)의 종류 및 개념 - 지방, 인지질, 스테로이드
지질(Lipid)이란?
지질(Lipid)은 생체를 구성하는 물질 중 하나로 앞의 글에서 말한 단백질과 같이 비교적으로 성질이 유사한 구성성분이 중합된 것이 아니라, 다양한 종류의 분자들을 포함하고 있으며 비극성 화합물들을 포괄하는 화합물이다. 이러한 지질은 물에는 녹지 않고 유기용매(에테르, 클로로폼, 벤젠, 석유 등)에 잘 녹으며 성분이나 구조에 따라 여러 종류로 나뉜다. 예로는 지질들이 선형의 구조를 가지는 지질인 '지방족 화합물'과 고리형의 평면 구조를 가지는 '방향족 화합물' 등이 있다. 지질의 종류에는 왁스, 지방, 인지질, 스테로이드 등이 있으며 해당 글에서는 지방(중성지방), 인지질, 스테로이드를 중점으로 알아볼 예정이다.
지질의 종류
① 지방(Fat)
지방은 1분자의 글리세롤(Glycerol)과 3분자의 지방산(Fatty acid)이 결합하여 만들어진 것이다. 글리세롤은 탄소 3개를 가지는 알코올로 각 탄소는 수산기를 가지고 있으며, 지방산은 긴 탄소골격을 갖고 있고 보통 탄소원자 16개 또는 18개를 가지고 있다.
지방은 3개 지방산 분자의 카르복실기와 글리세롤의 수산기 사이의 에스터결합에 의해 생성되며 이를 트리아실글리세롤(Triacylglycerol)이라고 하는데, 글리세롤 한 분자에 3개의 지방산이 결합되어 있다. 지방산은 포화 지방산과 불포화 지방산이 있는데 포화 지방산(saturated fat)은 탄소 사슬에 이중 결합이나 삼중 결합을 포함하지 않는 지방산을 말하고 불포화 지방산(unsaturated fat)은 하나 이상의 이중 결합을 가진 지방산을 말한다. 따라서 포화 지방산으로 만들어진 지방을 포화지방이라 하며 대부분의 동물성 지방이 이에 해당하며, 하나 또는 그 이상 불포화 지방산으로 구성되어 있는 것을 불포화 지방이라 하고 보통 식물과 생선 지방이 여기에 해당한다. 트랜스지방(trans fat, trans unsaturated fatty acids, trans fatty acids)은 불포화 지방산과 글리세롤이 결합한 지질의 한 종류로써, 대부분 마가린의 생산 과정에서 식물성 불포화 지방의 수소화 공정을 거치면서 생성된다. 이러한 트랜스 지방이 혈관에 쌓이게 되면 각종 심혈관계 질환(동맥경화 등)을 유발할 수 있다.
② 인지질(Phospholipid)
인지질은 생체 막의 주요 성분이며 지방과 비슷한 구조를 하고 있지만 1개의 글리세롤에 3개의 지방산이 결합되어 있는 지방과 달리, 글리세롤 1개에 2개의 지방산과 1개의 인산기가 결합되어 있다. 또한 지방과는 다르게 소수성과 극성을 띠는데, 지방산이 있는 부위는 소수성을 띠어 물과 잘 섞이지 않고 비극성 물질들과 잘 섞이며 인산기가 있는 부위는 물 또는 다른 극성 분자들과 잘 섞일 수 있는 친수성을 가진다.
세포 표면에서 인지질은 이중층(bilayer)구조를 가지고 친수성 머리는 이중층의 바깥쪽(세포 안팎)에, 소수성 꼬리는 이중층 안쪽으로 향해 있다. 이러한 인지질 이중층은 세포와 외부 사이에 경계를 형성하므로 인지질 없이는 세포가 존재할 수 없다.
③ 스테로이드(Steroid)
스테로이드는 4개의 연결된 고리로 구성된 탄소골격의 특징을 가지고 있는 지질이며 이러한 고리구조에 부착된 특정 작용기에 따라 콜레스테롤이나 척추동물의 성호르몬 등 다양한 종류로 구분된다. 스테로이드의 하나인 콜레스테롤(cholesterol)은 동물세포막의 구성성분이며 다른 스테로이드를 합성하는 전구체이다. 혈중 콜레스테롤 농도가 높아지면 위의 트랜스지방처럼 동맥경화를 유발할 수 있다.
오늘은 탄수화물, 단백질에 이어서 지질에 대해 정리해 보았다. 위의 내용 이외에도 미처 작성하지 못한 지질의 종류와 내용은 많고 생물에 대한 연구는 무수히 많았다. 모든 물질들은 생물체내에서 단독으로 역할을 하는 것이 아니라 서로 연결되어 있기에 과하면 독이 되지만 적당량을 필요로 한다. 그 예로 많은 사람들이 지방, 콜레스테롤 등을 부정적으로 바라보지만 사실 체내에 없어서는 안되는 중요한 물질들인 것이다.