단백질 종류와 분류
단백질(protein) 종류와 분류
오늘은 단백질의 정의와 분류를 공부해 봅시다. 우리는 단백질 하면 일단 고기라고 생각하지만 단백질은 보다 복잡하고 긴요한 성분 중의 하나입니다. 단백질은탄수화물, 지질을 구성하는 탄소, 수소, 산소 외에 질소를 함유합니다. 단백질의 기본 단위는 아미노산(amino acid)입니다 단백질을 완전히 가수 분해하면 암모니아와 함께 생성된다. 화학적으로 아미노기와 카복시기를 포함한 모든 분자를 지칭하기도 하며 화학식은 NH2CH RnCOOH(n=1~20)입니다. 단백질은 크게 구성성분, 영양적 기능, 생리적 기능으로 분류할 수 있습니다.
1) 화학적 분류
단백질 결합 방식에 따라 단순 단백질, 복합단백질, 유도 단백질로 분류됩니다.
(1) 단순 단백질
단순 단백질은 아미노산으로 이루어져서 가수분해에 의해 단순 아미노산을 생성합니다.
| 종류 | 특성 | |
| 알부민 | 물, 묽은 염류, 산, 염기에 녹음 | 알부민, 류코신, 레구멀린 |
| 글로불린 | 물에 녹지 않음 묽은염류와 산, 염기에는 녹음 |
오보글로불린, 락토 블로불린 혈청글로불린, 글리시닌, 레구민 투베린, 아라킨 |
| 글루텔린 | 묽는 산, 염기에 녹음 | 오리제닌, 글루테닌 |
| 프롤라민 | 묽은 산, 염기, 70% 알코올에 녹음 | 글리아딘, 제인, 호르데인 |
| 알부미노이드 | 강산, 강알칼리에 녹으나 변질됨 | 콜라겐, 케라틴, 엘라스틴 |
| 프로타민 | 핵살과 결합 | 살민, 클루페인 |
| 히스톤 | 핵산과 결합 | 히스톤, 글로빈 |
(2) 복합단백질
복합단백질은 단순단백질 외에 물질이 결합된 것으로 가수분해에 의해 아미노산과 그 외의 물질을 생성한다.
| 종류 | 비단백질성분 | |
| 핵단백질 | 핵산 | 뉴클레오히스톤 뉴클레오프로타민 |
| 당단백질 | 당질과 그 유도체 | 뮤신, 오보뮤코이드 |
| 이단백질 | 핵산 및 레시틴 그 외의 인산 | 카세인, 오보비텔린 |
| 지단백질 | 지질 | 킬로미크론, VLDL, LDL, HDL 리보비텔린과 리보비텔레닌 |
| 색소단백질 | 헴, 클로로필, 카로티노이드,플래빈 |
헤모글로빈, 미오글로빈, 로돕신 플래빈단백질 |
| 금속단백질 | 철, 구리, 아연 등 등 | 페리틴, 헤모시아닌 인슐린, 클로로핀 |
(3) 유도 단백질
유도 단백질은 단순 단백질과 복합단백질이 산, 알칼리, 효소의 작용이나 가열에 의해 변성된 것이다. 변화 정도에 따라 1차 유도 단백질과 제2차 유도 단백질이 있다. 단백질의 종류에 따라 서로 다른 작용을 한다.
| 종류 | |
| 제1차 유도단백질 | 젤라틴, 파라카세인(우유), 응고단백질 |
| 제2차 유도단백질 | 제1차유도단백질의가분해산물(프로테오스, 펩툰, 펩티드) |
2) 영양적 분류
단백질의 질에 따라 분류한 것으로 완전단백질과 부분적 불완전 단백질, 불완전 단백질이 있다.
(1) 완전 단백질
생명 유지와 성장에 필요하다.
완전단백질은 모든 필수 아미노산을 충분히 함유하고 있다. 체내 단백질 합성에 적합한 비율로 조성된 단백질이다. 동물의 정상적인 성장을 돕고 체중을 증가시키며, 생리적 기능을 도와 생물가가 높다. 제라틴을 제외한 모든 동물성 단백질이 이에 해당한다. 우유의 카세인과 락트알부민, 달걀의 오보알부민이 해당된다. 시스텐인 함량이 동물 단백질에 비해 적기는 하지만 체내 필요한 충분히 함유한 완전단백질로는 대두의 글리시닌이 있다.
생물가
생물가(生物價, Biological Value(BV))는 소화된 단백질이 얼마나 쓰였는지를 측정하기 위한 척도다. 흡수, 활용된 단백질의 양을 직접적으로 측정할 수는 없기 때문에, 단백질 대사부산물로 배설되는 질소를 활용하여 간접적으로 측정하는 것이다. 생물가를 구하는 공식은 '축적된 질소랑 / 흡수된 질소량'인데, 이를 구하기 위해서는 다양한 변수를 확인할 필요가 있다. 생물가가 높을수록 똑같은 양을 섭취해도 많은 양의 단백질이 활용되며, 단백질의 섭취를 조절하여 콩팥에 가해지는 부담을 덜 수 있어서 질이 좋은 음식이라 할 수 있다. 식물성 식품은 동물성 식품에 비해 생물가가 낮은 경향이 있지만 가공 방식에 따라 생물가가 변동할 수 있다. 단백질의 종류는 다양하고, 그 중에는 스스로 합성할 수 없는 필수 아미노산이 있기 때문에 생물가만 따져서는 단백질을 충분히 흡수할 수 없다. 모든 종류의 단백질을 충분히 섭취해줄 필요가 있다. 동물성 식품은 식물성 식품에 비해 필수 아미노산이 골고루 함유되어 있는 편이다. [출처 나무 위키 생물가]
(2) 부분적 불완전 단백질
생명유지에 필요
부분적 불완적단백질이 1개 혹은 그 이상의 필수 아미노산이 부족하여(제한 아미노산) 체내 필요량을 충분히 제공하지 못하는 단백질이다. 성장을 돕지는 못하지만 체중을 유지시키는 작용을 한다. 대두 단백질을 제외한 식물성 단백질이 부분적 불완전 단백질이다.
밀의 글루아딘, 보리의 호르데인, 귀리의 프롤라민 등이 있다.
(3) 불완전 단백질
성장지연을 유발하는 단백질
불완전 단백질은 필수 아니노산이 1개 이상 결핍된 단백질이다. 이것만을 섭취하면 성장이 지연되고 장기적으로 섭취하면 사망에 이를 수도 있다. 제라틴과 옥수수의 제인이 있다. 하지만 다른 단백질과 함께 섭취하면 유용하다.
3) 생리적 기능에 따른 분류
효소단백질
소화효소(펩틴, 트립신, 리파아제, 펩티다아제)
- 탄수화물 분해효소: 아밀라아제, 말타아제, 락타아제, 셀룰라아제
- 단백질 분해효소: 프로테아제
- 지방 분해효소: 리파아제
- 핵산 분해효소: 뉴클레아아제
- 당 분해효소: 디스카르바이드아제, 모노스카르바이드아제
대사효소(포도당, 인산화 효소, 아미노기, 전이효소)
대사효소는 생체 내에서 일어나는 모든 화학반응을 촉매하는 단백질입니다. 대사효소는 약 5,000가지가 넘으며, 각 효소는 특정 화학반응을 촉매합니다. 대사효소는 우리 몸의 모든 세포에서 발견되며, 생명 유지에 필수적인 역할을 합니다.
대사효소의 종류는 매우 다양하지만, 그 중에서 가장 중요한 효소는 다음과 같습니다.
- 탄수화물 대사 효소: 탄수화물을 분해하여 에너지를 생성하는 데 관여하는 효소입니다.
- 지질 대사 효소: 지질을 분해하여 에너지를 생성하거나 세포막을 구성하는 데 관여하는 효소입니다.
- 단백질 대사 효소: 단백질을 분해하여 에너지를 생성하거나 새로운 단백질을 합성하는 데 관여하는 효소입니다.
- DNA 및 RNA 대사 효소: DNA 및 RNA의 합성과 분해에 관여하는 효소입니다.
- 대사산물 대사 효소: 대사산물을 분해하여 에너지를 생성하거나 독소를 제거하는 데 관여하는 효소입니다.
대사효소는 우리 몸의 모든 세포에서 발견되며, 생명 유지에 필수적인 역할을 합니다. 대사효소가 부족하면, 다양한 질병이 발생할 수 있습니다. 따라서, 대사효소를 충분히 섭취하는 것이 중요합니다. 대사효소는 신선한 과일, 채소, 통곡물, 콩류 등에 풍부하게 함유되어 있습니다.
운반 단백질
지질 단백(지질 운반)
지질을 운반하는 단백질을 리포단백질이라고 합니다. 리포단백질은 지질과 단백질로 이루어진 입자로, 혈액을 통해 지질을 운반하는 역할을 합니다. 리포단백질은 밀도에 따라 킬로마이크론, 초저밀도 지질단백질(VLDL), 중간밀도 지질단백질(IDL), 저밀도 지질단백질(LDL), 고밀도 지질단백질(HDL)로 분류됩니다.
킬로마이크론은 장에서 흡수된 지질을 운반하는 역할을 합니다.
초저밀도 지질단백질은 간에서 합성되어 킬로마이크론에서 분해된 지질을 운반하는 역할을 합니다.
중간밀도 지질단백질은 초저밀도 지질단백질에서 분해된 지질을 운반하는 역할을 합니다.
저밀도 지질단백질은 간에서 합성되어 콜레스테롤을 운반하는 역할을 합니다.
고밀도 지질단백질은 간에서 합성되어 콜레스테롤을 제거하는 역할을 합니다.
리포단백질은 우리 몸의 지질 대사에 중요한 역할을 합니다. 리포단백질이 부족하면, 지질 대사가 원활하지 못하여 다양한 질병이 발생할 수 있습니다.
헤모글로빈(산소 운반)
혈액 내 산소를 운반하는 단백질을 헤모글로빈이라고 합니다. 헤모글로빈은 적혈구에 존재하며, 철분을 함유하고 있습니다. 헤모글로빈은 철분과 산소가 결합하여 산소를 운반합니다. 헤모글로빈은 폐에서 산소를 받아들여 전신 조직으로 운반하고, 조직에서 이산화탄소를 받아들여 폐로 운반합니다. 헤모글로빈은 우리 몸의 산소 공급에 중요한 역할을 합니다. 헤모글로빈이 부족하면, 산소 공급이 원활하지 못하여 다양한 질병이 발생할 수 있습니다.
세포막 단백질(영양소 운반)
세포막은 세포의 외부와 내부를 구분하는 막으로, 세포의 구조를 유지하고 세포 내로 영양소를 운반하고 세포 밖으로 노폐물을 배출하는 역할을 합니다. 세포막은 지질 이중층으로 이루어져 있으며, 지질 이중층 사이에 단백질이 삽입되어 있습니다. 세포막 단백질은 영양소, 노폐물, 신호 분자 등을 운반하는 역할을 합니다.
세포막 단백질은 운반 방식에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
수송 단백질: 수송 단백질은 에너지를 사용하여 영양소와 노폐물을 세포 안팎으로 운반합니다.
통로 단백질: 통로 단백질은 영양소와 노폐물이 세포 안팎으로 자유롭게 이동할 수 있도록 통로를 제공합니다.
수용체 단백질: 수용체 단백질은 세포 밖에서 신호 분자를 받아 세포 내부로 전달합니다.
세포막 단백질은 세포의 생명 유지에 필수적인 역할을 합니다. 세포막 단백질이 손상되면 세포는 영양소와 노폐물을 제대로 운반할 수 없게 되고, 결국 세포가 죽게 됩니다.
구조단백질
콜라겐(결합조직) 케라틴(머리카락), 세포막
방어 단백질
면역글로불린, 항체(면역작용), 피브리노겐(혈액응고)
운동단백질
액틴, 미오신(수축운동)
조절 단백질
호르몬(인슐린, 성장호르몬, 글루카곤)
영양 단백질
우유(카세인) 달걀(알부민) 철저장단백질(페리틴)
최초발행일 2011년 11월 8일
1차 수정일 2023년 5월 24일
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