세포벽1

세포벽의 구조
목재는 기본적으로 탄소, 수소 및 산소로 이뤄져 있다. 무게 기준으로 볼 때 탄소가 양이 가장 많은 원소임을 알 수 있다. 이외에도 목재는 고온 조건에서 다량의 산소 존재 아래 열분해된 다음 남게 되는 무기물이 존재하는데, 이렇게 남게된 잔류물은 회분(ash)으로 불리고 있다. 회분은 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 망간 및 규소와 같은 원소를 함유하는 불연성 화합물에 의한 것이다(표 1). 목재를 구성하는 원소들은 결합을 통해 다양한 종류의 고분자, 즉 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌을 형성하게 된다. 목재에 있어 아마 가장 중요한 성분으로 여겨지고 있는 셀룰로오스는 활엽수재와 침엽수재에 관계없이 그 무게의 절반에 약간 못 미치는 정도를 차지하고 있다. 리그닌과 헤미셀룰로오스가 차지하는 비율은 수종에 따라 그리고 침엽수재와 활엽수재에 따라서도 다양한 차이를 나타내게 된다(표 2).

셀룰로오스는 살아있는 세포 내에서 포도당계의 당 뉴클레오티드(nucleotide)로부터 합성된다. 뉴클레오티드는 당과 인산기 그리고 염기로 결합된 화합물로써 리보핵산(RNA, ribonucleic acid)과 디옥시리보핵산(DNA, deoxyribonucleic acid)의 구성 성분이 되고 있다. 복잡하면서도 독립적인 기작들이 셀룰로오스 사슬의 형성, 신장 및 중지라는 생합성 과정을 조절하는 것으로 여겨지고 있다. 이러한 생합성 과정을 통해 포도당 분자들은 그 말단과 말단이 서로 연결되어 셀룰로오스를 형성하게 되는데, 이 때 인접한 단위 포도당 사이에는 물 분자 하나가 제거된 상태로 화학결합이 일어나게 된다. 헤미셀룰로오스는 위에서 언급한 것과 비슷한 순서에 의해 합성되지만 다른 뉴클레오티드로부터 출발하게 된다. 과당이 포도당으로 전환돼 셀룰로오스의 합성에 이용되거나 또는 만노오스(mannose) 등의 당으로 전환돼 헤미셀룰로오스나 여타 화합물 합성에 이용될 수 있다는 점을 알아둘 필요가 있다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수