지질
쉽게 말하면
지질을 다른 고분자와 같은 방식으로 이해하려 하면 반드시 막힙니다. 탄수화물·단백질·핵산은 단위체가 반복되는 중합체지만, 지질은 그렇지 않습니다. 지질을 하나로 묶는 것은 구조가 아니라 성질입니다. 분자의 대부분이 탄소와 수소로 된 사슬(탄화수소)이어서 전하가 치우친 곳이 거의 없고, 그래서 물 분자와 어울리지 못합니다.
중성 지방은 글리세롤 한 분자에 지방산 세 분자가 붙은 형태입니다. 같은 무게의 탄수화물보다 훨씬 많은 에너지를 담을 수 있어 장기 저장에 유리합니다. 게다가 물과 섞이지 않으니 물을 끌고 다니지 않아 가볍습니다. 동물이 지방으로 에너지를 비축하는 이유입니다. 지방산의 탄소 사슬에 이중 결합이 없으면 사슬이 곧게 뻗어 촘촘히 쌓이므로 상온에서 굳고(포화 지방산), 이중 결합이 있으면 사슬이 꺾여 촘촘히 쌓이지 못해 액체로 남습니다(불포화 지방산). 버터는 굳고 식용유는 흐르는 이유가 이 꺾임 하나에 있습니다.
인지질은 지질 중에서도 특별합니다. 중성 지방과 달리 지방산 하나 자리에 인산이 붙은 머리가 있어, 머리는 물과 친하고 두 개의 꼬리는 물을 싫어합니다. 이런 분자를 물에 넣으면 꼬리끼리 안쪽으로 숨고 머리가 바깥의 물을 향하는 두 겹의 층이 저절로 만들어집니다. 세포막의 인지질 이중층이 바로 그것입니다. 세포막은 누가 조립한 것이 아니라 물속에서 저절로 형성되는 구조라는 점이 중요합니다.
스테로이드는 사슬이 아니라 고리 네 개가 붙은 골격을 가진 지질입니다. 콜레스테롤은 세포막 사이에 끼어 막의 유동성을 조절하고, 성호르몬 같은 스테로이드 호르몬의 재료가 됩니다. 스테로이드 호르몬이 지질이라 세포막을 그대로 통과해 세포 안까지 들어간다는 점은 호르몬의 작용 방식을 이해할 때 결정적입니다.
이렇게 나타납니다
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예시 1물에 뜬 기름방울이 동그래지는 이유기름 분자들은 물과 접하는 면을 최대한 줄이려 합니다. 같은 부피에서 겉넓이가 가장 작은 모양이 구이기 때문에 방울이 동그래집니다. 인지질이 이중층을 이루는 것도 같은 힘입니다 — 물을 싫어하는 꼬리를 물에서 숨기려는 배치가 저절로 만들어집니다.
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예시 2버터는 굳고 식용유는 흐른다동물성 지방에는 이중 결합 없는 곧은 지방산이 많아 분자들이 촘촘히 쌓여 상온에서 고체입니다. 식물성 기름에는 이중 결합이 있어 꺾인 지방산이 많고, 분자들이 촘촘히 붙지 못해 액체입니다. 구조의 작은 차이가 눈에 보이는 성질로 드러납니다.
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예시 3스테로이드 호르몬은 세포 안까지 들어간다인슐린 같은 단백질 호르몬은 지질인 세포막을 통과하지 못해 막 표면의 수용체에 붙습니다. 반면 스테로이드 호르몬은 스스로 지질이라 막을 그냥 통과해 세포 안의 수용체와 결합합니다. 호르몬의 성분이 곧 작용 방식을 정합니다.
자주 하는 오해
선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요
이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다
연계 개념 — 과목을 넘어 함께 보면 좋아요
같은 단원의 개념 — 세포의 구조와 기능
자주 묻는 질문
Q1지방을 많이 먹으면 왜 살이 잘 찌나요?
Q2콜레스테롤은 무조건 나쁜 물질인가요?
Q3지질은 왜 물에 안 녹나요?
세포에서 가장 다양한 일을 하는 분자, 단백질로 이어서 보세요.
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