단백질의 구조와 변성→두부나 고기를 계속 끓이면 단단해지는 이유.

단백질의 구조와 변성→두부나 고기를 계속 끓이면 단단해지는 이유.

 

 

우리 몸은 물 다음으로 단백질이 많다.

단백질의 기본단위는 아미노산이다.

즉 아미노산은 단백질의 원료이다.

우리 몸에 필요한 단백질을 만드는데 사용되는 아미노산의 종류에는

20여 가지가 있다

 

그러나 우리는 아미노산을 생합성 할 수가 없어서 단백질이 들어 있는 음식을 먹어서 필요한 아미노산을 얻어야 하므로 여러 종류의 아미노산을 충분하게 얻을려면 음식을 골고루 먹어야 한다.

 

우리가 먹은 단백질은 위장에서 소화시켜 아미노산으로 만들어 모세혈관에서 혈액 속으로 흡수를 한다

아미노산들은 혈액에 실려 각 세포들에게 들어간다.

 

각 세포에 필요한 단백질은 리보솜 속에서 전령알엔에이(mRNA)와 운반알엔에이(rRNA)의 도움으로 아미노산들이 결합되고 소포체로 들어가서 입체적으로 만들어진다.

 

리보솜에서 아미노산들이 결합하는 것을 펩티드결합이라고 한다.

아미노산들이 줄줄히 연결되어 있는 것을 폴리펩티드라고 한다.

이 폴리펩티드들은 다시 황결합, 수소결합, 이온결합 등으로 복잡한 구조를 갖게 되어 기능 단백질로 된다.

 

S는 황(유황)이니 황결합은 S = S,

H는 수소이니 수소력합은 H = H,

-는 음이온, +는 양이온 이온결합은 - = + 이다.

 

 

 

1차 단백질이다. 그냥 아미노산들이 선 모양으로 연결되어 있다.

 

 

<1차 구조> 실례: 인슐린

인슐린처럼 선처럼 만들어진 단백질을 1차 단백질이라 한다.

인슐린은 간단한 두줄의 폴리펩티드가 황결합으로 연결되어 있다.  

인슐린은 췌장(이자)에서 만들어지는 호르몬으로

혈액에 녹아 간이나 근육으로 가서 포도당을 글리코겐으로 만든다.

따라서 인슐린이 부족하면 당뇨병이 되기에 당뇨병 환자들이 인슐린 주사를 맞는다.

 

 

 

 

★단백질의 2차구조는 수소결합에 의해 폴리펩티드가 꼬이거나 접혀져서 만들어져 나선모양이나 주름모양이 된다.

그림에서 수소결합은 H = H 이다.

 

 

 2차구조 중 나선구조의 예-알파케라틴.

 알파-케라틴은 나선구조의 단백질로 구성된다.

캐라틴은 털,머리카락,손발톱을 이루는 단단하고 질긴 단백질이다.

 

 

 

 

<사진은  병풍구조의 모습>

 

 

<2차구조중 병풍구조>

 

병풍구조의 예- 명주실의 피브로인.

 명주가 부드러운 것은 바로 병풍구조의 2차 단백질로 짜여져서이다.

 

 

 

 

 

1차 구조를 이룬느 선모양 2차 구조 이루는 나선과 병풍 모양이 모여서 구형을 이루어 입체로 만들어진 3차 단백질이다.

 

 

 

 

3차 구조의 예- 미오신.

 미오신은 근육 속에서 산소를 품고 있다가

 산소가 부족할 때 방출하는 철을 가진 복합단백질이다

 3차구조는 폴리폡티드의 3차원적인 구형이다.

 

 

3차 구조가 여러개 모여서 하나의 단백질을 이루면 4차 단백질이다. 

 

 

 

 4차구조의 예- 헤모글로빈

 헤모글로빈은 3차구조인 구형단백질 4개가 결합하여 만들어진다

 헤모글로빈은 4개의 철을 가지고 있으며 적혈구 속에 있다.

 

 

단백질은 여러 결합에 의해서 입체적으로 만들어져서

외부 요인에 의해서 그 입체구조가 망가지기 쉽다. 

 

 

단백질은 폡티드 결합, 수소결합, 이황화 결합, 이온결합 등으로 만들어진다.

 이런 결합들은 요소, 염, PH 변화, 유기용매, 열에 의해서 끊어진다.

특히 열에 의해서는 모든 결합이 끊어진다.

 

 

우리는 생선이나 계란, 두부 등에 오래도록 열을 가하면 점점 굳어지는 것을 볼 수가 있다.

단백질을 입체적인 구조로 만들고 있던 결합들을 열이 모두 끊어 버려서 입체적인 구조가 망가져 즉 내려 앉아서 응축되어 작아지고 굳어지는 것이다.

이렇게 단백질이 변성되면 기능을 잃어 버린다.

 

 

우유를 60도 이상으로 데우지 말라고 하는 이유도 우유 속에 있는 여러가지 단백질들이 변성되기 때문이다.

 

 

우리가 아파서 체온이 40도를 넘어서 뜨거워지면 무서워 하는 것은 우리들의 체내에서 활동하는 효소,호르몬,구조 단백질이나 기능 단백질들이 모두 변성을 해서 아무 활동을 못해서 우리가 죽기 때문이다.

 

 

林光子 20060401