How big is 포도당 분자?

포도당 분자는 포도당의 한 단위이다. 포도당은 가장 흔한 단당류이자 생물에게 중요한 에너지원이다. 물속에서 움직이는 방식으로 재면 분자의 지름이 약 0.8나노미터이다. 1나노미터는 1미터의 10억분의 1이다. 분자 하나는 원자 24개로 이루어져 있다. 탄소 6개, 수소 12개, 산소 6개이며, 화학식으로는 C₆H₁₂O₆이라고 쓴다.

크기

포도당 분자는 둥글지 않고, 모든 분자가 그렇듯 뚜렷한 가장자리도 없다. 그래서 크기는 재는 방식에 따라 달라진다. 물속에서 포도당은 보통 고리 모양이다. 이 고리에는 꼭짓점이 여섯 개 있고, 고리에서 이웃한 탄소 원자는 약 0.15나노미터 떨어져 있다. 가장 긴 방향을 따라 재면 분자 전체의 길이는 대략 1나노미터이다.

포도당이 물속에서 움직이는 모습에서도 크기를 알 수 있다. 포도당이 물을 얼마나 끈적하게 만드는지 알아보는 실험에서는 포도당 분자의 반지름이 0.42나노미터로 나온다. 이 값에는 분자가 움직일 때 달라붙어 따라오는 물 분자도 포함된다. 이 값으로 계산하면 분자의 지름은 약 0.84나노미터로, 이 사이트의 0.8나노미터에 가깝다.

크기 비교

포도당 분자 약 100,000~125,000개를 옆으로 나란히 늘어놓으면 사람 머리카락의 굵기인 0.08~0.1밀리미터에 이른다.
포도당 분자는 물 분자보다 질량이 10배이고, 너비는 약 3배이다.
포도당 분자를 농구공 크기로 확대한다면, 굵기가 0.1밀리미터인 사람 머리카락은 굵기가 약 30킬로미터일 것이다.
나무와 종이의 주된 재료인 셀룰로스 사슬 하나는 수백에서 수천 개의 포도당 분자가 한 줄로 이어져 이루어진다.

포도당의 역할

식물은 이산화 탄소와 물로 포도당을 만들고, 이를 에너지가 필요한 곳에 쓴다. 식물을 먹는 동물은 포도당의 상당 부분을 녹말을 분해해서 얻는다. 녹말은 식물이 당을 저장하는 형태이다. 세포 안에서는 포도당에서 나온 에너지로 ATP를 만든다. ATP는 세포가 에너지를 운반하는 데 쓰는 분자이다.

사람을 비롯한 척추동물은 남는 포도당을 글리코젠으로 저장하며, 주로 간과 근육에 저장한다. 혈액 속 포도당 농도가 떨어지면 몸은 글리코젠을 분해해 포도당을 다시 내놓는다.

포도당으로 이루어진 사슬

녹말, 글리코젠, 셀룰로스는 모두 포도당 분자가 길게 이어진 사슬이다. 셀룰로스는 식물 세포벽의 대부분을 이룬다. 셀룰로스는 자연에서 가장 흔한 고분자이다. 고분자는 같은 단위가 반복되어 만들어진 거대한 분자이다.

사람의 소화 효소는 셀룰로스에서 포도당 단위 사이의 결합을 끊지 못하므로, 사람은 셀룰로스를 소화하지 못한다. 소, 코알라 같은 일부 초식동물은 위 속 미생물의 도움으로 소화할 수 있다. 설탕은 포도당과 다른 당인 수크로스이며, 포도당 한 단위와 과당 한 단위가 결합한 것이다.