우리가 먹은 단백질은 어디서 와서 어디로 갈까?

우리가 먹은 단백질은 어디서 와서 어디로 갈까?

잡곡밥 한 공기 퍼서 밥상에 올린다. 밥공기를 보다가 이웃들 보다 훨씬 크고 겉은 까맣고 속은 녹색인 검정콩이 듬성듬성 웃고 있는 것을 보니 단백질 생각이 난다. 우리 몸을 이루는 세포 중에서 살아서 활동하는 부분을 원형질이라 하는데 그 원형질에서 물 다음으로 많은 것이 단백질이다. 우리 몸의 구성분 중에 단백질이 많다는 것은 그만큼 필요하다는 거고 아주 중요하다는 뜻도 된다.

콩은 어떻게 단백질을 많이 가질 수 있을까? 그건 콩이 만들어질 수 있는 것은 순전히 공생하는 이웃덕분이다. 콩 속에 단백질이 왜 많을까에 대해서 궁금증이 컸던 학자가 조사하던 중에 콩풀의 뿌리에 혹이 많은 것을 발견했다. 왜 그럴까? 생각하다가 혹 속의 물질을 현미경으로 관찰하니 그 속에는 살아있는 박테리아가 우글우글 하였다. 계속 조사를 한 결과 콩풀과 뿌리혹박테리아는 서로 공생을 하고 있다. 뿌리혹박테리아는 공기 중의 나 홀로 질소로 질소화합물을 만들어 콩풀에게 제공을 하였고 콩풀은 광합성으로 만든 당분을 제공하고 있다.

공기 중에는 질소가 약 78%다. 그러나 식물은 질소 혼자 있을 때는 이용을 할 수 없다. 암모니아 같은 질소화합물이 토양수에 녹아 있을 때 물과 함께 흡수한다. 콩풀의 뿌리에 붙어있는 뿌리혹박테리아가 공기 중의 유리질소로 질소화합물을 만들어 콩풀에게 공급해 준다. 지금은 콩 농사를 어떻게 짓는지 모르지만 내가 어릴 적에는 콩밭에는 거름을 하지 않는다고 하였다. 뿌리혹박테리아가 거름을 만들어 주니까.

왜 단백질을 만들 때 질소화합물이 필요할까? 탄수화물이나 지방은 탄소, 수소, 산소로 만들어지지만 단백질은 탄소, 수소, 산소 이외에 질소를 더 가지기 때문이다.

단백질은 어떻게 만들어질까? 단백질은 아미노산이 구슬이 꿰어지듯이 만들어진다. 그럼 아미노산은 어떻게 만들까? 식물만이 최초의 아미노산을 만들 수 있다. 식물만이 아미노산을 생합성 할 수 있다. 식물은 최초의 아미노산을 어떻게 생합성 할까? 아미노산이 생합성이 되려면 유기산과 아미노기가 있어야 한다. 유기산은 포도당이 분해되어 생기고 카르복실기(-COOH)를 가진다. 포도당이 분해되려면 세포호흡과정이 일어나야 한다. 포도당은 광합성으로 만들어진다. 그래서 아미노산이 생합성 되려면 광합성과 호흡작용이 일어나야 한다. 아미노기는 -NH2다. 즉 아미노산은 아미노기와 카르복실기를 가지고 있다. 아미노기는 한 종류지만 유기산은 여러 종류다.

여러 유기산 중에서 알파 케토글루탈산은 아미노기를 자신의 몸에 붙여서 글루탐산이라는 최초의 아미노산이 된다. 글루탐산은 마음이 좋아서 다른 유기산한테 자신의 아미노기를 떼어주고서 다시 알파 케토글루탈산으로 된다. 알파 케토글루탈산은 아미노기를 붙이고 글루탐산으로 되고 또 다시 유기산에게 자신의 아미노기를 주고 알파 케토글루탈산으로 된다. 이와 같은 과정을 반복해가면서 여러 종류의 아미노산을 만든다. 아미노산이 여러 종류인 것은 유기산이 여러 종류이기 때문이다.

초식동물은 식물이 만들어 놓은 단백질을 먹고 아미노산으로 소화시켜 혈액에 녹여 세포에게 배달한다. 그럼 동물들은 조직에 따라서 배달된 아미노산으로 필요한 단백질을 만든다. 육식동물은 초식동물을 먹이로 먹고서 역시 소화시켜 아미노산으로 만들어 혈액에 녹여 세포에게 배달한다. 각 조직 속의 세포들은 각 조직에 맞는 단백질을 만들어 사용한다.

사람은 잡식이므로 식물과 동물의 단백질을 먹고 위장에서 아미노산으로 소화시켜 흡수해서 혈액에 녹여 각 조직에게 배달한다. 각 조직 속의 세포들은 배달된 아미노산을 흡수하여 조직에 알맞은 단백질을 만든다.

우리는 아미노기를 떼어서 붙이는 방식으로 필요한 아미노산을 조립 할 수 있다. 그러나 도저히 조립을 못하는 아미노산이 있는데 그것은 반듯이 음식 속에서 흡수를 해야 해서 필수 아미노산이라 한다.

 

우리 몸의 단백질을 만드는 22종류의 아미노산 이름.

우리 몸의 단백질을 만드는 아미노산은 스물두종류

이름을 열거하고 첫 자만 따서 불러보아요.

 

글루탐산 세린 메티오닌 트레오닌. 첫 자만 따서 글세메트

알라닌 시트신 아스파르트산 발린. 첫 자만 따서 알시아발.

티로신 글리신 시스테인 아르기닌. 첫 자만 따서 티글시아

이소류신 페닐알라닌 리신 히스티딘. 첫 자만 따서 이페리히

아스파라긴 류신 프롤린 디요티로신. 첫 자만 따서 아류프디

옥시프롤린 트립토판. 첫 자만 따서 옥트. 

22종이다.

아미노산들이 우리 몸의 간으로 들어가면

간은 아미노기를 떼어 다른 유기산에 붙이는 식으로

다른 아미노산을 조립 할 수 있지요.

그러나 우리 몸에서 조립할 수 없어 반드시 음식으로

섭취해야하는 여덟 개의 아미노산이 있는데 이걸

필수아미노산이라 해요.

필수 아미노산의 이름을 불러 보아요.

 

페닐알라닌 리신 이소루신 발린. 첫 자만 따면 페리이발.

메티오닌 트립토판 류신 트레오닌. 첫 자만 따면 메트류트.

 

우리가 먹는 단백질 속에 필수 아미노산을

많이 가지고 있으면 좋은 단백질.

손발톱과 털 머리카락 살 등은 모두 단백질이다. 몸의 부분에 따라 단백질이 달라지는 것은 각 부분을 이루고 있는 세포들이 가지는 유전암호의 활동하는 부위가 달라서다. 원래 발생초기의 세포들은 다 똑 같은 암호를 가진다. 그런데 발생시기의 포배기와 낭배기 사이에 세포들의 이동이 시작되고 이 때 각 조직에 따라 활동 할 수 있는 암호와 활동 활 수 없는 암호가 결정된다. 즉 세포들의 운명이 시작되는 것이다. 그리고 이런 운명이 결정되기 직전의 세포를 줄기세포라 한다. 그래서 줄기세포는 자기가 놓이는 곳의 세포들의 유전암호와 같아진다. 바로 손발톱이나 근육의 세포가 달라지고 모습과 성질이 달라지는 것은 그들이 가진 활동하는 유전암호가 달라서다.

우리가 아무리 돼지고기 닭고기 생선 중에서 한 가지를 계속 먹어도 돼지 닭 생선살이 되지 않는 것은 우리의 위장으로 들어간 모든 단백질은 아미노산으로 해체되어 흡수되어서 각 세포에게 가서 그곳의 유전암호 따라 다시 조립되어 사람의 아니 각자의 단백질로 만들어지기 때문이다.

밥 속의 콩은 우리가 먹는 즉시 우리 몸의 일부가 될 운명에 놓이는 거다. 영광스럽게도 사람의 몸을 이루는 원료가 되는 거다. 근육, 항체, 호르몬, 효소, 세포막, 털 등등으로 만들어진다.

단백질은 우리 몸속에서 에너지원으로도 이용된다. 단백질이 에너지원으로 이용되려면 아미노산으로 분해되어야 한다. 다시 아미노산은 아미노기를 떼고 유기산이 되어 에너지원으로 이용된다. 그리고 떼어버린 아미노기는 암모니아가 된다. 암모니아는 독성이 있어 간에서 물에 녹고 독성이 적은 요소로 합성된다. 요소는 신장으로 가서 오줌으로 내 보낸다. 요소는 다시 식물에게는 아미노기의 원료가 되어 아미노산을 만들게 한다. 식물이 만든 단백질을 우린 음식으로 섭취한다. 이렇게 물질은 순환을 한다.

林 光子 2009.06.09.