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생물학

세포의 전달체계 미생물과 단백질

by 원쓰리쓰리 2024. 2. 27.

내막계 내의 다양한 위치에서, 골지체라고 불리는 평평한 막의 스택이 발생하며, 종종 서로 연결됩니다. 이 구조들은 처음으로 골지체에 주의를 기울인 19세기 이탈리아 의사 카밀로 골지의 이름을 따서 지어졌습니다. 한 세포가 포함하고 있는 골지체의 수는 원생생물에서 1개 또는 몇 개, 동물 세포에서 20개 또는 그 이상입니다. 식물 세포에는 수백 개가 있습니다. 그들은 물질을 생산하고 분비하는 선 세포에 특히 풍부합니다. 골지체를 통틀어 골지체라고 합니다.

골지 장치는 세포 내 한 곳에서 합성되어 세포 내 다른 곳에서 사용되는 분자의 수집, 포장, 분배 기능을 합니다. 골지 몸체는 앞면과 뒷면이 있고, 반대쪽 끝에는 막 구성이 확연히 다릅니다. 앞면, 즉 수신단을 시스페이스라고 하며, 보통 ER 근처에 위치합니다. 물질은 ER에서 싹을 틔우는 소포를 운반하여 시스페이스로 이동합니다. 이 소포들은 시스페이스와 융합하여 골지 장치의 내부, 즉 내강으로 내용물을 비웁니다. 그러면 이 ER 합성된 분자가 통과합니다. 골지 장치의 채널을 통해 뒤쪽 또는 배출 끝에 도달할 때까지 분비 소포로 배출됩니다.

거칠고 매끄러운 ER 막 위에 만들어진 단백질과 지질은 골지체로 운반되어 골지체를 통과하면서 변형됩니다. 가장 흔한 변형은 단당 사슬의 추가 또는 변형으로, 당이 단백질과 결합하면 당단백질이 되고 당이 지질과 결합하면 당지질이 됩니다. 골지체의 효소는 많은 경우에 사용됩니다. ER에서 만들어진 기존의 당단백질과 당지질을 그 당 사슬에서 당을 분리하거나 당 중 하나 이상을 변형시킴으로써 변형시킵니다.

새로 형성되거나 변경된 당단백질과 당지질은 골지체의 끝에서 시스터네 (라틴어, "혈관을 모으는")라고 불리는 평평한 적층막 주름으로 모입니다. 주기적으로 시스터네의 막은 당단백질과 당지질 분자를 포함하는 작고 막으로 둘러싸인 분비 소포를 잡아당겨냅니다. 이 소포들은 이후 세포의 다른 위치로 이동하여 새로 합성된 분자를 적절한 목적지로 분배합니다. 리포좀은 합성적으로 만들어진 다양한 바람직한 물질 (예를 들어, 약물)을 포함하고 체내에 주입될 수 있는 소포입니다. 왜냐하면 세포가 리포좀의 막은 혈장 및 세포 소기관 막과 유사하며, 이러한 리포좀은 세포에 효과적이고 자연적인 전달 시스템 역할을 하며 치료적으로 매우 가치 있는 것으로 입증될 수 있습니다.

골지 장치는 진핵세포를 전달하는 장치입니다. 세포 내의 한 곳에서 합성되어 다른 곳에서 사용되는 분자를 모아 포장하고 수정하여 분배하는 장치입니다.

 

 

소포 효소저장소 / 리보솜 - 세포 내 소화센터

막결합소화소포인 리보솜도 골지장치에서 발생하는 내막계 구성요소. 그것들은 높은 수준의 촉매 분해 효소를 함유하고 있습니다. 단백질, 핵산, 지질 및 탄수화물의 급속한 분해. 진핵세포의 생애를 통해 리보솜 효소는 오래된 세포를 분해하고 그 성분 분자를 재사용하고 새롭게 형성된 세포소기관을 위한 공간을 만듭니다. 예를 들어, 미토콘드리아는 10일마다 일부 조직에서 대체됩니다.

 

리보솜의 소화효소는 산성 환경에서 가장 잘 기능합니다. 소화에 적극적으로 관여하는 리보솜은 가수분해효소(가수분해를 촉매 하는 효소)의 전지를 보유하는 분자 내부로 양성자를 보내 내부 pH를 낮게 유지함으로써 완전히 활성화됨. 활동적으로 기능하지 않는 리보솜은 산성의 내부 pH를 유지하지 않아 1차 리보솜으로 불립니다. 1차 리보솜이 음식물 소포 또는 다른 기관과 융합되면 그 pH가 저하되고 가수분해효소의 아스날이 활성화되면서 2차 리보솜이라고 불립니다.

리보솜은 세포 내 세포기관이나 기타 구조를 분해할 뿐만 아니라 세포가 특정 유형의 엔도사이토시스인 파고사이토시스라고 불리는 과정에 삼킨 다른 세포들도 배제합니다. 예를 들어 백혈구가 통과하는 병원체를 식세포 화하면 리보솜은 생성된 '음식물 소포'와 융합해 소포에 효소를 방출해 물질을 내부에서 분해합니다.

미생물

진핵 세포는 미생물이라고 불리는 효소를 가진 막봉입 소포를 포함하고 있습니다. 미생물은 식물, 동물, 균류, 원생생물의 세포 내에서 발견됩니다. 효소의 미생물 분포는 진핵세포가 대사를 조직하는 주요 방법 중 하나입니다.
리보솜은 내막계에서 싹을 틔우지만 미소체는 지질과 단백질을 흡수해 분열함으로써 성장합니다. 식물 세포에는 지방을 탄수화물로 변환하는 효소를 포함한 글리옥시 좀이라고 불리는 특별한 종류의 미생물이 있습니다. 다른 종류의 미생물인 퍼옥시좀에는 전자와 관련된 수소 원자의 제거를 촉매 하는 효소가 포함되어 있습니다.

이러한 산화효소가 미생물 내에서 분리되어 있지 않으면 산소에 수소 원자를 추가하는 것을 수반하는 세포질의 대사를 쇼트시키는 경향이 있습니다. 퍼옥시좀이라는 이름은 미생물의 산화효소 활동의 부산물로 생성되는 과산화수소를 의미합니다. 과산화수소는 그 격렬한 화학 반응성 때문에 세포에 있어서 위험합니다. 그러나 퍼옥시좀에는 과산화수소를 무해한 물과 산소로 분해하는 카탈라아제 효소도 포함되어 있습니다.

리보솜과 퍼옥시좀은 소화 효소와 해독 효소를 포함한 소포입니다. 이 효소들이 소포 안으로 분리됨으로써 세포의 나머지 부분이 부적절한 소화 활동으로부터 보호됩니다.

 

리보솜 단백질 합성

세포핵의 DNA는 세포 내 각 단백질의 아미노산 배열을 코드하지만 단백질은 거기서 조립되어 있지 않습니다. 간단한 실험은 방사성 아미노산의 짧은 펄스를 세포에 투여하면 방사성 물질은 핵이 아닌 세포질 내에서 새로 만들어진 단백질과 관련되어 나타난다는 것을 보여줍니다. 이러한 실험을 처음 수행했을 때 단백질 합성은 리보솜이라고 불리는 큰 RNA 단백질 복합체와 관련이 있다는 것을 알았습니다.

리보솜은 리보솜 RNA 또는 rRNA라고 불리는 특수한 형태의 여러 분자로 구성되어 있으며 수십 가지 다른 단백질의 복합체에 결합되어 있습니다. 리보솜은 세포 내에서 발견되는 가장 복잡한 분자 집합체 중 하나입니다. 각 리보솜은 2개의 서브 유닛으로 구성되어 있습니다. 이들 서브유닛이 결합해 기능성 리보솜을 형성하는 것은 세포질 내에서 메신저 RNA(mRNA)로 불리는 다른 종류의 RNA에 붙은 경우뿐. 단백질을 만들기 위해 리보솜은 DNA의 일부 전사 복사본인 mRNA에 부착하여 그 정보를 사용하여 단백질을 합성합니다.

세균의 리보솜은 진핵생물의 리보솜보다 작습니다. 또 세균세포는 보통 수천 개의 리보솜만 갖지만 사람 간세포 같은 대사적으로 활성인 진핵세포는 수백만 개를 포함하고 있습니다. 세포질 내에서 기능하는 단백질은 거기에 현탁 한 유리리보솜에 의해 만들어지고, 막 내에서 결합하거나 세포에서 방출되는 단백질은 거친 ER에 결합된 리보솜에 의해 조립됩니다.


리보솜 서브유닛 제조 Nucleolus

세포가 대량의 단백질을 합성하고 있을 때 먼저 대량의 리보솜을 만들어야 합니다. 이를 용이하게 하기 위해 rRNA를 코드하는 DNA 부분의 수백 개의 복사본이 염색체 위에 모여 있습니다. 이 클러스터에서 RNA 분자를 전사함으로써 세포는 리보솜 생성에 필요한 분자를 신속하게 생성합니다.

언제든지 많은 rRNA 분자들이 염색체에서 rRNA를 코드하는 이들 유전자군 부위에 매달립니다. 단백질은 매달리는 rRNA 분자와 관련이 있습니다. 리보솜이 조립되어 있는 이 영역들은 핵 안에서 뉴클레오리라고 불리는 하나 이상의 어두운 염색 영역으로 쉽게 볼 수 있습니다. 뉴클레오리는 광학 현미경으로 볼 수 있으며, 염색체가 확장되더라도 다른 염색체와 달리 응집해야 보입니다.

리보솜은 세포질 내 단백질 합성이 일어나는 부위입니다.