| 분자생물학·생화학 Molecular Biology · Biochemistry | |||||||
| {{{#!wiki style="word-break: keep-all; margin:0 -10px -5px" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px" | <colbgcolor=#717845> 기반 | 생물물리학 · 물리화학 (둘러보기) · 분자화학 (유기화학 · 무기화학 · 고분자화학) · 수학 (미분방정식 · 이산수학 · 매듭이론) | |||||
| 기본 물질 | 아미노산 (카복실산) · 리간드 | ||||||
| 유전체 | 유전체 기본 구조 | 아데닌 · 타이민 · 구아닌 · 사이토신 · 유라실 · 리보스 · 디옥시리보스 · 뉴클레오타이드 (핵산) | |||||
| 유전체 혼합 구성 | 인트론 · 엑손 · 오페론 · 프로모터 | ||||||
| 유전체 세부 종류 | RNA | mRNA · tRNA · rRNA(리보솜) · 리보자임 · miRNA · siRNA · RDDM | |||||
| DNA | A형 구조 · B형 구조 · Z형 구조 · Alu · 게놈 · 텔로미어 · 유전자 · 유전자 목록 | ||||||
| 관련 물질 | 효소 | 보조인자 · 조효소 (NADH · NADPH · FAD) · 뉴클레이스 · 디하이드록실레이스 · 레닌 · 루비스코 · 루시페레이스 · 라이소자임 · 라이페이스 · 말테이스 · 셀룰레이스 · 아데닐산고리화효소 · 아밀레이스(디아스타아제) · 역전사효소 · 트립신 · 펩신 · 유전체 중합 효소 · 리보자임 · 미카엘리스 멘텐 방정식 | |||||
| 제어 물질 | 사이토카인 · 신경전달물질 (ATP) · 수용체 (GPCR) | ||||||
| 기타 | 뉴클레오솜 · 히스톤 · 프리온 · 호르몬 · 샤페론 | ||||||
| 현상 및 응용 | 물질대사 · 펩타이드 결합 (알파 헬릭스 구조 · 베타병풍) · 센트럴 도그마 · 전사 (전사 인자) · 번역 · 복제 · 유전 알고리즘 · 유전 부호 · 대사경로 · TCA 회로 · 산화적 인산화 · 기질 수준 인산화 · 해당과정 · 오탄당 인산경로 · 포도당 신생합성 · 글리코겐 대사 · 아미노산 대사 · 단백질 대사회전 · 지방산 대사 · 베타 산화 · RNA 이어맞추기 · 신호전달 · DNA 메틸화 (인핸서) · 세포분열 (감수분열 · 체세포분열) · 능동수송 · 수동수송 · 페토의 역설 · 하플로그룹 | ||||||
| 기법 | ELISA · PCR · 돌연변이유도 · 전기영동 (SDS-PAGE · 서던 블로팅 · 웨스턴 블롯) · 유전체 편집 (CRISPR) · DNA 수선 · 바이오 컴퓨팅 (DNA 컴퓨터) · DNA 시퀀싱 · STR · SNP · SSCP | ||||||
| 기타 문서 | 일반생물학 · 분자유전학 · 생리학 · 유전학 · 진화생물학 · 면역학 · 약학 (약리학 둘러보기) · 세포학 · 구조생물학 · 기초의학 둘러보기 · 식품 관련 정보 · 영양소 · 네른스트 식 · 샤가프의 법칙 · 전구체 | }}}}}}}}} | |||||
1. 개요
영양소(營養素, nutrient)란 생명 활동에 필요한 에너지를 제공하거나, 인체 조직을 구성하거나, 체내 생리 기능을 조절하는 물질들을 통칭하는 말이다.2. 종류
영양소는 에너지원으로 이용되는지 여부에 따라 주영양소(3대 영양소)와 부영양소로 나뉜다. 주영양소는 몸의 에너지원으로 사용되며 탄수화물, 단백질, 지방이 해당된다. 부영양소는 몸의 에너지원으로 사용되지 않지만 인체 조직을 구성하거나 생리 기능을 조절하는데 관여한다. 부영양소로는 비타민, 무기염류가 해당되며, 여기에 물을 추가하는 경우가 있다.2.1. 주영양소(3대 영양소)
- 탄수화물
1g당 4kcal의 에너지를 내는 에너지원이다. 보통 곡물에 많이 들어있다고 알려져 있다. 정제 탄수화물의 과다 섭취는 비만의 주범이다. - 지방
1g당 9kcal로 가장 효율적인 에너지원이다. 육류, 생선, 우유, 기름 등에 존재한다. - 단백질
탄수화물과 지방의 섭취가 부족할 때 분해하여 에너지원으로 활용되며 1g당 4kcal의 에너지를 낸다. 주로 살코기, 두부, 생선 계란 등에 많이 들어있다고 알려져 있다. - 아미노산
단백질의 구성 성분으로서 체내에서 합성하기 힘든 필수 아미노산은 음식을 통해 섭취해야 한다.
탄수화물, 지방, 단백질의 3대 영양소를 줄여 '탄단지(탄지단)'라고도 부른다. 식량이 충분히 공급되는 선진국에서는 '에너지원(source of energy)'과 '영양소(nutrient)'의 개념이 일상회화에서 서로 분리되어 쓰이는 경우가 많고, 이에 영양실조나 영양과잉(비만)과 같은 일부 용례를 제외하고, '영양소'라고만 하면 탄수화물이나 지방 따위를 떠올리지 않는 경우도 많다. '영양제'가 주영양소 이외의 영양소를 섭취하기 위한 보조제를 가리키는 말로 쓰이는 사례나, '영양가 없는 밀가루 식품'과 같은 표현을 쓰는 사례가 이에 해당한다.
반면, 개발도상국 가운데 식량난이 충분히 해결되지 않은 국가의 경우 '영양'이라고 하면 이 주영양소를 우선적으로 뜻하는 경우가 많다. 이러한 국가의 식량 정책은 절대적인 열량의 확보를 중점으로 두어야 하기 때문이다. 대표적인 용례로 유니세프에서 극빈국에 공급하는 '유니믹스'라는 이름의 영양죽(유동식)이 있는데, 이러한 제품은 기아를 해소하기 위한 목적으로 개발되어 풍부한 양의 주영양소를 함유하고 있다.
2.2. 부영양소(5대 영양소)
부영양소는 주영양소인 탄수화물, 지방, 단백질에 더해 체내에서 합성되지 않거나 매우 적은 양만이 합성되는 비타민과 무기 염류를 포함하는 광의의 개념이다. 이들을 합쳐 5대 영양소라고도 한다.- 비타민
세포 내 대사 기능을 수행하기 위해 필요한 물질로서 체내에서 합성되지 않거나 미량이 합성되어 외부에서 음식물 등으로 공급해야 하는 것을 말한다. 적은 양으로도 많은 생체 기능을 조절하나, 섭취량이 기준에 미달할 경우 결핍증이 나타난다. - 무기염류
신체 내에서 가장 적은 양이 필요한 영양소다. 각종 잡다한 역할을 한다. 나트륨, 인, 칼륨, 칼슘 등이 존재한다.
2.3. 기타 영양소
건강 칼럼 등에서 3대, 5대 영양소 외에 꼽는 것들이 있으나, 이는 규범적인 기준이라기보다는 중요성을 강조하기 위한 대중적인 분류로 일상적으로 '영양소'라고 여겨지지는 않는다. 특히 아래의 섬유질과 물을 더해 '6대 영양소', '7대 영양소'라 표현하는 경우도 있으며, 물을 부영양소에 합쳐 '3주'와 '3부'라고 표현하는 분류법도 있다.- 물
사람에게 가장 중요한 물질이다. 우리몸의 약 60~70%를 차지하고 있는 화합물로, 영양소와 노폐물을 녹여 운반하고, 체온을 조절한다. - 섬유질
배변 관련 기능과 혈당치 상승 억제, 고지혈증 억제 등에 좋다. 그러나 모든 섬유질이 이 세 개의 기능을 가지는 것은 아니고, 식이섬유의 종류에 따라 다르다. 사실 식이섬유 역시 난소화성 탄수화물의 일종으로, 크게 보면 주영양소의 범주에 포함되기는 한다.
3. 생명활동에 필요한 원소
주영양소와 부영양소는 체내에서 포도당 등 기본적인 구조의 화합물 또는 분자 단위로 흡수되며, 이들은 더욱 잘개 쪼개져 활용된다. 영양소가 보충하는 원소는 크게 다음과 같다.- 주요 원소
- 수소: 물(H2O)과 유기화합물(탄화수소)로 섭취한다.
- 탄소: 유기화합물(탄화수소)로 섭취한다.
- 질소: 단백질로 섭취한다.
- 산소: 물(H2O)과 호흡(O2)으로 섭취한다.
- 나트륨: 소금(염화나트륨)으로 섭취한다.
- 인
- 황
- 염소: 소금(염화나트륨)으로 섭취한다.
- 칼륨: 채소로 섭취한다.
- 칼슘
- 미량 원소
4. 인체의 영양소 활용 및 저장
인체는 먹이를 섭취해 얻은 다양한 영양소를 에너지원으로 이용하거나 동화작용을 통해 인체의 구성재료로 활용한다.장기에 따라 주로 소모하는 에너지원이 다른데, 근육은 모든 형태의 에너지원을 고루 사용할 수 있으며(아미노산, 지방산, 포도당), 간은 주로 지방산을, 뇌는 포도당을 에너지원으로 이용한다.
에너지원을 신체 활동을 통해 모두 소모하지 않아 남아돌 경우, 체내의 지방세포가 지방산과 포도당을 지방으로 전환하여 지방세포 내부에 지방 과립의 형태로 저장하는데 이것이 바로 체지방이다.
인체가 잉여 에너지를 포도당이나 지방산의 형태로 저장하지 않고 지방으로 전환해 저장하는 이유는, 그런 물질을 체내에 저장하는 것이 많은 문제를 일으키기 때문이다. 포도당같은 단당류는 혈관을 손상시키므로 혈액 중에 그대로 보관해둘 수 없으며[1], 다당인 글리코겐은 엄청나게 찐득찐득한 물질이라 많은 양의 물과 함께 저장해야만 하는데다 글리코겐 저장에 특화된 기관(간, 근육)에서만 많이 저장할 수 있고 혈액 내나 일반적인 조직 내에는 많은 양을 보유해두지 못한다. 지방산 역시 혈액 내에 일정 수준 이상 존재할 경우 각종 퇴행성 순환계 질환을 유발할 수 있으며 급사의 원인이 되기도 한다. 때문에 인체는 잉여 열량을 지방의 형태로 전환하여 지방세포에 저장해두며, 섭취 열량이 부족할 경우 저장된 지방을 분해해 에너지원으로 사용한다.
단, 지방을 만들 때는 포도당과 지방산을 지방으로 전환하지만, 지방을 분해해 얻는 에너지원은 포도당이나 지방산이 아니라 케톤이란 물질이다. 케톤은 근육에서 에너지원으로 쓸 수 있을 뿐더러, 혈관-뇌 장벽을 통과할 수 있어 뇌가 포도당 대신 에너지원으로 이용할 수 있다.
5. 항영양소
영양소의 흡수를 방해하거나, 흡수된 영양소를 파괴하는 물질이다. 고사리에 들어있는 티아미네이즈가 그 예로, 이 효소는 비타민B1을 개박살내기 때문에 각기병을 일으키므로 반드시 삶아야 한다.영양소가 항영양소로 작용하기도 한다. 대표적으로 비타민B9는 비타민B12의 흡수를 억제한다.