SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

단백질은 근육에만 있을까요?

3대 영양소 중 하나인 단백질의 영어명 protein은 ‘중요한 것’이라는 의미의 그리스어의 proteios에서 유래되었는데 그만큼 우리에게 매우 중요한 영양소입니다.

흔히 단백질은 근육이랑만 연관이 있다고 생각하는데 근육에서 단백질이 많은 부분을 차지하고 있는 것은 사실이지만 근육에‘만’ 단백질이 있다는 것은 틀린 사실입니다. 단백질은 우리 몸을 구성하는 벽돌과도 같은 역할을 하기 때문에 근육뿐만 아니라 우리 몸 전체가 단백질이라는 벽돌로 지어졌다고 해도 과언이 아닙니다. 심지어 손톱, 털. 뼈에도 단백질이 존재하며 효소, 호르몬 등도 단백질로 이루어져 생명 현상에도 중요한 역할을 하고 있습니다.

또 단백질은 1g당 4kcal의 에너지를 내는 에너지원으로도 역할을 합니다. 하지만 에너지원으로써의 역할 보다 신체를 구성하는 역할에 더 큰 비중이 있기때문에 3대 영양소 중에서도 가장 늦게 소모됩니다.

◎ 실험 전 주의사항

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기

도안이 찢어지지 않도록 조심해주세요.

내가 만든 코돈이 stop에 해당될 경우 단백질의 마지막 아미노산을 뜻하는 것으로 연결되는 아미노산이 존재하지 않기 때문에 다른 머리, 눈, 입을 선택해주세요.)

1. 캐릭터 도안을 뜯고 첫번째 염기(머리) 도안 중에 마음에 드는 머리를 선택해 캐릭터를 꾸밉니다. 그리고 그 머리에 해당되는 염기(G,C,U,A)를 캐릭터 도안 뒷면에 기록합니다.	2.두번째 염기(눈), 세번째 염기(입)도 마찬가지로 자유롭게 선택하여 꾸미고 해당하는 염기(G,C,U,A)를 캐릭터 도안 뒷면에 기록합니다.

3. 캐릭터 도안 뒷면에 쓴 염기 세 개로 이루어진 코돈을 이용해 <아미노산 코돈표>에서 해당하는 아미노산 이름을 찾아 캐릭터 도안 뒷면에 기록합니다. (내가 만든 코돈이 stop에 해당될 경우 단백질의 마지막 아미노산을 뜻하므로 연결되는 아미노산이 존재하지 않기 때문에 다른 머리, 눈, 입을 선택해주세요.)	4. [실험 방법1~3]을 2번 반복하여 아미노산 캐릭터 3개를 만듭니다.

◎ 실험방법

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5. 밑판 도안을 그림과 같이 빗금 부분이 바깥쪽으로 향하게 접고 양면테이프를 이용해 밑판을 완성합니다.	6. 양면테이프를 이용해 밑판을 감싸듯이 옆판을 붙입니다.

7. [실험 방법6]에서 만든 바구니를 고정핀을 이용해 손잡이 도안과 연결합니다.	8. 완성한 바구니 안에 [실험 방법4]에서 만들어 둔 아미노산 캐릭터 3개를 넣으면 여러 개의 아미노산이 모인 단백질 바구니가 완성됩니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

내가 만든 3가지 아미노산의 코돈과 이름은 무엇인가요?

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2. 단백질 중 하나인 케라틴과 콜라겐은 각각 우리 몸의 어느 부분을 구성하고 있나요?

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◎ 원리이해

(1) 아미노산과 코돈

아미노산은 탄소, 수소, 산소, 질소를 기본으로 하는 유기화합물입니다. 자연에서 발견되는 아미산의 종류는 20가지로 이 20가지의 아미노산이 다양하게 결합하고 배열되어 신체를 구성하고 활동하게 하는데 매우 중요한 역을 하는 단백질을 구성합니다. 그래서 아미노산의 배열과 결합 순서가 단백질을 만드는데 핵심적인 역할을 하는데 아미노산의 배열 순서는 이미 우리 DNA에 정해져 있습니다. 유전정보가 DNA가 mRNA로 이동되면 mRNA에 있는 염기 3개가 모여서 하나의 아미노산을 지정하게 되는데 이를 코돈이라고 합니다. 즉, 단백질을 이루는 아미노산이 코돈에 의해 암호화되어 있다는 것을 의미합니다. 코돈의 나열이 아미노산의 종류와 순서를 정하게 되고 그 순서가 단백질을 결정하는 요소 중 하나가 됩니다. 하나의 코돈은 하나의 아미노산을 지정하지만 종결코돈(UAG, UAA, UGA)은 단백질 합성이 끝났다는 것을 의미할 뿐 특정 아미노산을 지정하지 않습니다.

(2) 비필수 아미노산과 필수 아미노산

자연에서 존재하는 아미노산의 수는 20가지로 그 중 우리 몸에서 합성이 가능한 아미노산을 비필수 아미노산, 몸에서 합성이 불가능해서 반드시 음식으로 섭취해야하는 아미노산을 필수아미노산이라고 합니다. 비필수 아미노산에는 글리신, 알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파트산, 시스테인, 글루탐산, 글루타민, 히스티딘, 프롤린, 세린, 티로신이 있습니다. 필수아미노산에는 이소류신, 류신, 리신, 트립토판, 발린, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌이 있으며 어린이의 경우 여기에 히스티딘과 아르기닌이 추가됩니다. 필수 아미노산이 부족할 경우 우리 몸이 성장하고 생명현상을 유지하는데 악영향을 미치기 때문에 충분한 필수 아미노산의 섭취가 중요합니다. 주로 동물성 단백질이 식물성 단백질에 비해 높은 필수 아미노산을 함유하고 있으므로 달걀, 쇠고기, 우유 등을 포함해 견과류를 충분히 섭취해야 합니다.

(3) 단백질

단백질은 우리 몸을 구성하고 에너지를 만드는 데 아주 중요한 역할을 하는 영양소입니다. 단백질은 인체를 이루는 벽돌과도 같은 역할을 하며 사실상 우리 몸 전체가 단백질로 이루어져 있다고 해도 과언이 아닙니다.

그 중 케라틴은 안정적이고 강한 구조를 지닌 단백질의 일종으로, 각질이라고도 부르며 오직 포유류에서만 발견되어 머리카락, 털, 손톱, 발톱 등을 구성하고 있습니다. 캐라틴은 습도, 온도, pH 등의 변화에 의해 형태가 가역적으로 변하는데 보통 미용실에서 파마를 하는 것은 머리카락의 케라틴 단백질에 온도와 pH 변화를 주어서 인위적으로  형태 변화를 주는 것 입니다.

인체를 구성하는 대표적인 또 다른 단백질로 콜라겐 단백질이 있습니다. 콜라겐은 대부분의 동물에서 발견되는 단백질로 결합조직을 구성하는 주요소입니다. 신체를 구성하는 단백질의 25~35%를 차지할 정도로 매우 풍부하며 늘어난 섬유 형태의 콜라겐은 주로 힘줄, 인대, 피부와 같은 섬유조직에 존재하며 각막, 연골조직, 뼈, 혈관 등에도 존재합니다.

학습목표

코돈과 아미노산의 관계, 아미노산과 단백질의 관계를 이해하고 단백질 바구니를 만들어 봅시다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

단백질은 근육에만 있을까요?

◎ 미리생각해보기

A3도안(1장), 스티커도안(1장), 고정핀(2개), 양면테이프(단체)

◎ 실험준비물

1. 내가 만든 3가지 아미노산의 코돈과 이름은 무엇인가요?

2. 단백질 중 하나인 케라틴과 콜라겐은 각각 우리 몸의 어느 부분을 구성하고 있나요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점