단백질을 분해·생성시키는 효소
단백질을 분해·생성시키는 효소
  • 제주일보
  • 승인 2021.02.17
이 기사를 공유합니다

제주대학교 명예교수, 전 제주대학교 자연과학대학 학장

생명체는 수많은 대사과정의 활동으로 들끓고 있다. 세포 내에서는 한 순간에도 수천 종류의 화학반응이 빠른 속도로 진행되고 있다.

생물의 세포는 상당히 좁은 온도 범위에서 생존할 수 있으며, 인체는 거의 일정한 온도, 37정도에서 작동하도록 되어있다. 그런데 우리의 삶을 유지하는 수많은 복잡한 화학반응들은 이 정도의 온도에서 진행되는 것이 어렵다. 그래서, 체내에 당당하게 출현한 것이 효소(enzyme)이다.

사람을 포함한 동물이나 식물의 생존에 필요한 수많은 복잡한 생화학반응들이 모두 효소에 의해 진행된다. 효소는 특정 반응을 촉진하도록 특별히 만들어진 거대 분자, 즉 생체 분자의 일종인 단백질이다. 아미노산 분자들이 서로 결합되어 단백질이라 칭하는 고분자가 탄생한다.

단백질은 생물학적 기능을 수행함에 있어서 필수불가결한 요소이며, 아미노산은 이러한 단백질의 합성용 조각이다. 자연에서 발견되는 수천 가지 단백질의 엄청난 다양성은 겨우 20 여종 아미노산의 고유한 성질로부터 나오는 것이다.

인체는 특정한 단백질들이 필요함으로 음식물 속의 단백질은 먼저 아미노산 성분으로 분해된 후 체세포에서 새로운 단백질을 만드는 데 사용된다. 인체 세포 내에 효소가 없으면 이런 반응들이 너무 느리게 진행되어 아무런 의미가 없다.

효소는 놀랄만한 촉매력을 보이며, 무촉매 반응에 비하여 엄청나게 큰 반응속도를 나타낸다. 또한 효소에 의한 이와 같은 반응속도는 인공적으로 합성한 다른 어떤 촉매와 비교할 수 없을 정도로 빠르다.

소화 효소에는 단백질, 탄수화물, 지방 분해효소 등이 있으며, 소화기관 내에서 단백질을 분해하는 효소에는 트립신, 펩신, 레닌, 키모트립신 등이 있다. 음식물의 단백질들은 위에서 먼저 펩신과 강산에 의해 일부 분해되어 소장으로 이동된다. 소장에서 트립신에 의해 라이신이나 아르지닌 부분이 잘린다.

침속의 아밀라아제라는 효소에 의해 녹말이 엿당(맥아당, 말토스)으로 분해된다. 그렇지만 이것은 같은 탄수화물인 셀룰로오스를 분해하지 못한다. 따라서 인간에게는 섬유소 분해효소(셀룰라아제)가 분비되지 않기 때문에 셀룰로오스는 소화·흡수되지 않고 배설된다. 셀룰로오스는 장의 연동운동을 촉진해 변비를 막아준다.

효소는 페니실린과도 깊은 관계를 맺고 있다. 푸른 곰팡이에서 추출되는 페니실린은 폐럼과 같은 세균 감염에 의한 질병과 상처 감염을 치료하는 데 탁월한 효과를 나타내는 항생제이다. 페니실린은 세균이 세포벽을 합성할 때 사용하는 효소와 비슷한 역할을 한다.

이것은 세포벽을 만드는 데 사용되는 기질에 효소 대신에 결합하여 세포벽의 생성을 방해하기 때문에 세균을 죽게 하는 것이다. 이와 같이 대부분의 항생제는 세균의 효소의 작용을 방해하는 방식으로 약재 역할을 한다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
0 / 400
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.