생체에서 단백질 합성은 어떻게 이루어지나요?
생체에는 단백질들을 만드는 과정을 거친다고 하는데, 생체에서 단백질 합성은 어떻게 이루어지나요?
어떤 과정을 거쳐서 우리 몸에 필요한 단백질을 합성하는 것인가요?
8개의 답변이 있어요!단백질 합성은 생체에서 매우 중요한 과정 중 하나입니다. 이 과정은 아미노산이라는 작은 분자를 결합하여 단백질이라는 큰 분자를 만들어내는 것입니다.
생체에서 단백질 합성은 크게 두 단계로 나뉩니다. 첫 번째는 트랜스크립션(transcription) 단계이며, 두 번째는 트랜슬레이션(translation) 단계입니다.
트랜스크립션 단계는 DNA 염기서열을 복사하여 mRNA라는 메시지 RNA를 만드는 과정입니다. 이 과정에서 DNA가 RNA로 복사될 때 RNA 폴리머라아제(RNA polymerase)라는 효소가 DNA를 템플릿으로 사용하여 mRNA를 만듭니다.
트랜스크립션 단계가 끝나면, mRNA는 세포질로 이동하여 트랜슬레이션 단계가 시작됩니다. 이 단계에서는 mRNA에서 아미노산 서열을 읽어서 단백질로 번역하는 과정이 진행됩니다. 이를 위해 mRNA는 먼저 리보솜(Ribosome)이라는 구조체에 결합됩니다. 그리고 아미노산을 운반하는 tRNA(tansfer RNA)가 mRNA와 결합하여, tRNA의 아미노산이 리보솜 안에서 연결되어 단백질이 합성됩니다.
이러한 과정을 거쳐서 아미노산이 결합하여 단백질이 합성되며, 이 과정에서는 DNA 염기서열에서 정보가 mRNA로 복사되고, 그 정보를 기반으로 tRNA가 아미노산을 운반하여 단백질로 번역됩니다. 단백질 합성은 생체에서 매우 중요한 과정 중 하나이며, 생명 활동에 필수적인 역할을 합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.우리 몸에서 단백질 합성은 DNA, RNA, 리보솜 등 다양한 생체분자들이 참여하는 복잡한 과정을 거쳐 이루어집니다.
우선 DNA에서 RNA로 전사 과정을 거칩니다. 이 과정에서 DNA의 일부인 유전자가 RNA로 복사됩니다. 이 복사된 RNA를 메시지 RNA(mRNA)라고 합니다. 이 mRNA는 세포핵에서 세포외질로 이동하여 리보솜에 위치합니다.
리보솜은 mRNA와 함께 미토콘드리아에서 만들어진 아미노산을 이용하여 단백질을 합성합니다. 이 단백질 합성 과정을 전이(translation)이라고 합니다. 아미노산은 mRNA에서 일련의 삼중 코드(코돈)를 통해 지시받게 됩니다. 이 코드는 아미노산을 결정하는 역할을 하며, 삼중 코드마다 하나의 아미노산이 매칭됩니다.
아미노산은 연결되어 폴리펩타이드라는 중간 생성물이 만들어지고, 폴리펩타이드는 폴리펩타이드 체인이라는 단백질 분자로 연결됩니다. 이렇게 연결된 단백질 분자는 리보솜을 벗어나 세포 내 다른 곳으로 이동하여 기능을 수행하게 됩니다.
단백질 합성 과정에서는 DNA의 유전 정보가 mRNA를 거쳐 단백질로 전달되며, 각 단계에서 다양한 생체분자들의 상호작용이 필요합니다. 이러한 과정에서 생기는 이상한 단백질이나 오류가 있는 단백질은 불필요하거나 유해한 경우가 많으므로 세포 내에서 처리되거나 분해됩니다.
이러한 단백질 합성 과정은 생명체의 성장, 대사, 유지 및 복제 등에 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
생체에서 단백질 합성은 단백질 합성을 담당하는 유전자가 DNA 분자에 코딩되어 있는 것으로부터 시작됩니다. 유전자의 정보는 mRNA로 전사되어, 세포질로 나와서 번역됩니다. 번역 과정에서 mRNA는 리보솜(Ribosome)이라는 단백질-리보핵산 복합체에서 미세한 아미노산 단위인 펩티드 결합으로 연결되어 단백질로 합성됩니다.
세포는 특정 종류의 단백질을 필요로 하고, 필요한 단백질을 만들기 위한 유전자의 mRNA를 생산합니다. mRNA는 세포질에서 리보솜으로 이동하고, 리보솜은 mRNA를 읽어가며 필요한 아미노산을 수송하는 tRNA와 상호작용하여 단백질을 합성합니다. 이 과정에서 tRNA는 mRNA와 결합하고, 해당 아미노산을 펩티드 결합으로 단백질에 추가합니다. 이 과정은 mRNA의 코돈(codon)과 tRNA의 안티코돈(anticodon) 간에 특정한 염기 서열 상호작용으로 이루어지며, 이를 번역이라고 합니다.
단백질 합성 과정에서는 항상 RNA의 역할이 있습니다. DNA는 mRNA를 만드는데 사용되며, mRNA는 단백질 합성을 위해 리보솜으로 이동합니다. tRNA는 아미노산을 수송하는데 사용되며, 이들 모두가 단백질 합성에 필수적인 역할을 합니다. 이러한 과정은 세포 내부의 복잡한 프로세스 중 하나이며, 단백질 합성의 잘못된 과정은 질병 및 이상 발생의 원인이 될 수 있습니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
체내에서 일어나는 거의 모든 화학 반응은 효소의 작용에 의해 일어납니다. 당연히 단백질 합성 또한 효소에 의해 일어납니다. 이런 단백질을 합성하는 효소를 리보솜이라고 합니다. 리보솜은 rna에 붙어서 rna에 가진 정보에 따라 단백질 사슬을 합성합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
생체 내에서 단백질의 합성은 세포내의 리보솜에서 이루어집니다.
주로 세포 내에 유리상태로 존재하는 리보솜에서는 효소가, 조면소포체에 결합된 리보솜에서는 막구조성분으로서의 단백질이 합성되는 것입니다.
단백질 합성은 아미노산의 중합반응에 의해 이루어지며, 합성의 시작은 아미노산과 tRNA와의 결합에서 비롯됩니다. 세포질에서 mRNA의 코돈에 따라 아미노산을 붙여 특정한 단백질을 합성하는 과정을 번역이라고 하며, 단백질 합성은 개시, 신장, 종결의 3단계로 이루어집니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 생체에서 단백질 합성은 DNA에서 전사된 mRNA가 리보솜(Ribosome)이라는 단백질 합성기계에서 번역되는 과정을 거칩니다. 우선, 전사된 mRNA는 리보솜으로 이동하여 합성될 단백질의 아미노산 서열을 결정하는 코돈(codon)과 대응되는 아미노산을 나타내는 안티코돈(anticodon)을 갖는 tRNA(tansfer RNA) 분자들과 결합합니다. 이후, 리보솜 내에서 tRNA는 코돈과 대응되는 mRNA 서열에 정확하게 맞추어져 결합합니다. 이 때, tRNA는 자신이 운반하는 아미노산을 다른 tRNA와 구별하기 위한 고유한 구조를 가지고 있습니다. 아미노산이 연결되는 방식은 펩티드 결합(peptide bond)이라고 하며, 이러한 방식으로 tRNA에 운반된 아미노산들이 서로 연결되면서 단백질이 합성됩니다. 이러한 과정이 지속되면서, mRNA의 끝까지 리보솜이 이동하며 새로운 아미노산이 연결되면서 단백질이 점차적으로 합성됩니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
단백질 흡수과정은 아래와 같습니다.
- 입에서 소화 : 고기(단백질)을 잘게 씹어 위로 넘기는 역할
- 위에서 소화 : 위산에 의해 단백질소화시작 (단백질 → 펩톤)
- 장에서 소화 : 펩톤이 췌장으로 이동 췌장에서 분비되는 단백분해 소화효소에 의해 아미노산 or 디펩타이드로 분해됨.
이상입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
생체에서 단백질을 포함해 효소, 지질 등 모든 유기물을 합성, 분해하는 생화학적 작용은 자연적으로 일어나는 현상도 있지만 대부분 외부의 자극(효소의 작용)이 없이는 일어나지 않습니다.
효소는 생체내에서 자연계에서는 고온, 고압 등 많은 에너지를 필요로하는 작용을 더 낮은 에너지로도 일어날 수 있게 해줍니다. 더 자세한 내용이나 근본적인 원리가 궁금하시면 열역학을 공부하시면 됩니다.
이는 단편적으로 단백질(polypeptide)이 처음 합성될 때를 예로 들 수 있습니다.
단백질은 monomer인 아미노산이 여러개 이어져 생긴 polymer입니다.
아미노산이 이어지려면 peptide bond라는 결합이 형성되어야 하는데 이는 탈수작용을 하는 효소의 작용으로 탈수축합반응이 일어나 가능한 것입니다.
즉, 단백질을 만드는 가장 기초부터 효소가 필요합니다.
더 나아가 단백질을 만드는 과정의 가장 처음 - 그러니까 DNA에서 mRNA(아미노산 서열을 결정하는 물질로 단백질을 만드는 청사진이라고 생각하시면 됩니다.)가 합성되는 과정으로 거슬러 올라가보도록 하죠.
생화학적 반응에서 효소는 필수적인 경우가 대부분이며, 이 효소의 작용을 조절하기 위해 이를 합성/분해하는 효소가 따로 존재해야만합니다.
단백질을 만들어내는 청사진인 mRNA는 단백질을 만들어내기 위해 여러개의 효소의 작용이 있어야만 하고(하나라도 하자가 생기면 단백질 합성에 문제가 일어나고 생명체에 있어서는 치명적인 질병이나 죽음을 초래할 수도 있습니다.) 효소가 무조건 많다고 좋은 것도 아니기에 필요한만큼 단백질을 합성했으면 또 이를 저해하거나, mRNA 자체를 없애버리는 효소를 작용시키는 등 계속해서 변화하는 외부환경에 대처해야하는 생명체에게 있어서 이런 단백질(효소)합성의 조절은 필수적입니다. 때문에 그 과정과정 별로 조절이 가능하게끔 역할을 하는 효소가 존재하는 것이지요.
