생명과학 고3 세포의 구조와 기능 심화

리보솜

rRNA와 단백질로 구성된 소기관으로, mRNA의 코돈을 읽어 아미노산을 연결하는 번역 장소이다.
rRNA와 단백질로 이루어진 두 개의 단위체가 합쳐진 구조물로, mRNA의 코돈을 순서대로 읽어 아미노산을 이어 붙이는 단백질 조립 기계입니다.
리보솜은 mRNA라는 테이프를 따라 이동하며 지시대로 부품을 끼워 맞추는 3D 프린터입니다. 테이프가 같으면 어느 리보솜이 읽든 같은 단백질이 나옵니다.

쉽게 말하면

리보솜은 세포 소기관 중에서도 예외적인 존재입니다. 막이 없기 때문입니다. 막이 없다는 것은 곧 원핵세포에도 있다는 뜻이고, 실제로 모든 생물의 세포는 리보솜을 가집니다. 단백질을 만들지 않고 살아갈 수 있는 세포는 없기 때문입니다.

리보솜은 큰 단위체와 작은 단위체 두 조각으로 되어 있고, 평소에는 떨어져 있다가 mRNA에 붙을 때 결합합니다. 작은 단위체가 mRNA를 붙잡고, 큰 단위체에서 아미노산이 이어 붙습니다. 진핵세포에서 이 부품들은 안의 인에서 만들어져 핵공을 통해 세포질로 나옵니다.

리보솜은 두 군데에 있습니다. 세포질에 떠 있는 자유 리보솜은 세포 안에서 쓰일 단백질(예: 세포질의 효소)을 만들고, 소포체 표면에 붙은 리보솜은 세포 밖으로 분비되거나 막·리소좀에 자리 잡을 단백질을 만듭니다. 둘은 성능이 다른 것이 아니라 '만드는 단백질의 행선지'가 다를 뿐입니다. 실제 조립 과정은 번역에서 다룹니다.

이렇게 나타납니다

  1. 예시 1
    폴리솜 — 하나의 mRNA에 여러 리보솜
    리보솜 하나가 mRNA를 다 읽을 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 앞선 리보솜이 조금 나아가면 뒤이어 다른 리보솜이 붙어, 한 가닥의 mRNA를 여러 리보솜이 동시에 읽습니다. 같은 단백질을 짧은 시간에 여러 개 뽑아내는 방법입니다.
  2. 예시 2
    항생제가 세균만 골라 죽이는 원리
    일부 항생제는 세균의 리보솜에는 달라붙지만 사람의 리보솜에는 잘 붙지 않습니다. 원핵세포와 진핵세포의 리보솜이 크기와 구조가 다르기 때문입니다. 세균은 단백질을 못 만들어 죽고, 사람 세포는 계속 단백질을 만듭니다.
  3. 예시 3
    리보솜 수와 세포의 상태
    빠르게 자라거나 단백질을 대량 분비하는 세포일수록 리보솜이 많고 인도 큽니다. 반대로 활동을 줄인 세포는 리보솜 수가 줄어듭니다. 리보솜의 개수는 세포가 지금 얼마나 바쁜지를 보여 주는 지표입니다.

자주 하는 오해

리보솜을 막으로 싸인 소기관이라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움리보솜도 다른 소기관처럼 막으로 둘러싸여 있다
실제로는리보솜에는 막이 없습니다. rRNA와 단백질이 뭉쳐 만들어진 알갱이 형태의 복합체입니다.
'막이 있느냐'는 원핵세포와 진핵세포를 가르는 기준입니다. 원핵세포는 막성 소기관이 없지만 리보솜은 반드시 가집니다. 리보솜을 막성 소기관으로 착각하면 '원핵세포에는 리보솜이 없다'는 틀린 결론에 이르게 됩니다.
자유 리보솜과 부착 리보솜을 다른 종류의 리보솜으로 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움소포체에 붙는 전용 리보솜이 따로 있다
실제로는리보솜 자체는 같습니다. 만들기 시작한 단백질에 '소포체로 가라'는 신호가 있으면 그때 소포체에 가서 붙는 것입니다.
리보솜은 자리를 먼저 정하고 일을 시작하는 것이 아니라, 읽고 있는 mRNA의 내용에 따라 자리가 정해집니다. 즉 '어떤 단백질을 만드느냐'가 '어디서 만드느냐'를 결정합니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

세포 소기관고3

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

번역고3

같은 단원의 개념 — 세포의 구조와 기능

골지체고3능동 수송고3단백질고3리소좀고3미토콘드리아고3삼투고3생체 고분자고3세포 소기관고3세포내·외 운반(식세포작용·분비)고3세포막고3소포체고3엽록체고3지질고3촉진 확산고3탄수화물고3고3핵산고3확산고3

자주 묻는 질문

Q1리보솜은 어디서 만들어지나요?
진핵세포에서는 핵 안의 인에서 rRNA가 만들어지고 단백질과 조립되어 단위체가 됩니다. 이 단위체가 핵공을 통해 세포질로 나온 뒤, mRNA에 붙을 때 비로소 하나의 리보솜으로 합쳐집니다.
Q2미토콘드리아와 엽록체 안에도 리보솜이 있나요?
있습니다. 게다가 이 리보솜들은 세포질의 리보솜보다 세균의 리보솜과 더 닮았습니다. 두 소기관이 원래 독립된 세균이었다는 세포내 공생설의 근거 중 하나입니다.
Q3리보솜은 어떤 단백질을 만들지 스스로 고르나요?
아닙니다. 리보솜은 붙잡은 mRNA에 적힌 대로 읽을 뿐입니다. 무엇을 만들지는 어떤 유전자가 전사되었는지가 결정합니다. 리보솜은 판단하지 않는 기계입니다.
교육과정 2022 개정 · 고3 생명과학 · 세포의 구조와 기능 수록 심화 (교육과정 밖 확장 개념)

리보솜이 코돈을 어떻게 아미노산으로 바꾸는지는 번역에서 자세히 이어집니다.

전체 연결 구조가 궁금하다면

초3~고3 과학 646개 개념의 연결을 한 화면에서 탐색할 수 있습니다.

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