단백질의 형성과 합성 과정

스포츠 영양

granola 2024. 12. 5. 05:23

단백질의 기본 구조와 기능

단백질은 아미노산으로 이루어진 중요한 거대 분자이며, 신체에서 다양한 역할을 합니다. 아미노산은 긴 사슬로 결합하여 단백질을 형성하고, 이 단백질은 특정 구조로 접혀 다음과 같은 기능을 수행합니다:

아미노산은 두 가지로 나눌 수 있습니다:

필수 아미노산 (9종): 체내에서 합성할 수 없으며, 음식에서 얻어야 합니다. 이에는 다음이 포함됩니다:
- 류신, 이소류신, 발린 (BCAA); BCAA(leucine, isoleucine, Valine)
- 히스티딘-histidine
- 라이신- lysine
- 메티오닌- methionine
- 페닐알라닌- phenylalanine
- 트레오닌- threonine
- 트립토판- tryptophan
비필수 아미노산 (11종): 체내에서 합성할 수 있습니다. 이에는 다음이 포함됩니다:
- 알라닌- alanine
- 아르기닌- arginine
- 아스파라긴- asparagine
- 아스파르트산- aspartic acid
- 시스테인- cysteine
- 글루탐산- glutamic acid
- 글루타민- glutamine
- 글리신- glycine
- 프롤린- proline
- 세린- serine
- 티로신 - tryosine

완전 단백질은 필수 아미노산을 충분히 포함한 단백질입니다. 다음과 같은 식품에서 찾을 수 있습니다:

닭고기: 요리된 닭고기 1컵(140그램)은 약 43그램의 단백질을 제공합니다.
대두(렌틸콩): 요리된 1cup 198g - 18g 단백질
계란: 큰 계란 하나는 6g의 단백질을 포함합니다.
퀴노아: 완전 단백질이지만 단백질 밀도가 낮아 많은 양을 섭취해야 합니다.
- 예를 들어, 닭고기 1컵에 해당하는 단백질을 섭취하려면 퀴노아 4.5컵을 섭취해야 합니다.

전사 (세포핵에서)
- DNA에서 mRNA로: 이 첫 번째 단계에서, DNA의 유전 정보가 메신저 RNA(mRNA)로 전사됩니다.
- RNA 중합효소는 DNA의 특정 유전자의 서열을 읽고, 그에 상응하는 mRNA를 합성합니다.
- 이 mRNA는 DNA에서 세포질로 나와 단백질 합성이 이루어지는 곳으로 유전적 정보를 전달합니다.
번역 (세포질에서)
- mRNA에서 단백질로: 세포질에서 mRNA는 리보솜(세포의 단백질 공장)에 붙습니다.
- 리보솜은 mRNA 서열을 3개의 염기쌍 단위로 읽으며, 이들을 코돈이라고 합니다. 각 코돈은 특정 아미노산과 상응합니다.
- 전달 RNA(tRNA) 분자들이 적절한 아미노산을 리보솜으로 운반하여, 올바른 순서로 폴리펩타이드 사슬을 형성합니다.
- 리보솜이 mRNA를 따라 이동하면서 아미노산들이 펩타이드 결합으로 연결되어, 긴 사슬이 형성됩니다. 이 사슬은 이후 기능성 단백질로 접혀집니다.
마지막 단계: 단백질 접힘
- 폴리펩타이드 사슬이 합성된 후, 특정 3차원 구조로 접히게 되며, 이는 종종 샤프론 단백질에 의해 돕습니다.
- 이 최종 구조는 단백질의 기능을 결정합니다 (예: 효소, 호르몬, 구조적 구성 요소 등).

단백질의 역할
- 구조와 움직임: 콜라겐, 케라틴, 근육의 수축성 섬유 등 특정 단백질은 세포와 조직에 구조적 지지를 제공합니다. 이들은 세포의 형태, 무결성 및 조직을 조직하는 데 기여합니다.
- 운송: 헤모글로빈;
  - 단백질은 세포막을 가로질러 물질을 운반하거나 혈류 내에서 물질을 운반합니다.
  - 예시: 헤모글로빈은 산소를 폐에서 신체의 다른 부위로 운반합니다.
- 화학적 신호 전달: 호르몬;
  - 단백질은 세포 신호 전달과 의사소통에서 중요한 역할을 합니다. 이들은 세포 표면에 있는 수용체로 작용하거나 신호 분자로 기능할 수 있습니다.
  - 예시: 인슐린은 혈당 수치를 조절합니다.
- 촉매 작용: 효소;
  - 단백질은 소화, 에너지 생산 및 분자 합성과 같은 과정에 필수적인 효소로 작용합니다.
  - 예시: 아밀라아제는 타액에서 전분을 당으로 분해합니다.
- 면역 기능: 항체;
  - 항체는 특정 항원에 결합하여 박테리아와 바이러스를 중화시킵니다.

- 질소 균형;

근육 비대는 근육 합성이 근육 분해보다 클 때 발생합니다.

평균적으로 필요한 단백질 양은 체중 1kg당 하루 0.68g이며, 인구의 97.5%의 요구를 충족하기 위한 양은 하루 0.84g/kg입니다.