트레할로스는 혈림프에서 어떻게 TRET 수송체로 전달되는가?

핵심 개념

곤충의 주요 에너지원인 트레할로스(Trehalose)는 지방체(Fat body)에서 합성되어 혈림프로 방출되며, 세포막에 존재하는 특이적 수송체인 TRET(Trehalose Transporter)를 통해 에너지를 소비하지 않는 촉진확산(Facilitated diffusion) 방식으로 세포 내외로 전달됩니다.

상세 설명

1. 지방체에서의 합성 및 방출: 곤충의 간과 같은 역할을 하는 지방체에서 합성된 트레할로스는 세포막의 TRET1 수송체를 통해 농도가 낮은 혈림프 방향으로 방출됩니다.
2. 혈림프를 통한 운반: 혈림프 내에 고농도로 존재하는 트레할로스는 개방 혈관계를 통해 에너지가 필요한 조직(비행근, 신경계 등)으로 이동합니다.
3. 수송체(TRET)의 선택적 투과: TRET는 트레할로스 분자만을 선택적으로 인식하여 통과시키는 막 단백질로, 농도가 높은 혈림프에서 농도가 낮은 세포 내부로 이동을 돕습니다.
4. 농도 구배 유지: 세포 내로 들어온 트레할로스는 트레할레이스(Trehalase) 효소에 의해 즉시 포도당으로 분해되어 사라지므로, 세포 안팎의 트레할로스 농도 차이가 유지되어 지속적인 수송이 가능해집니다.
5. 촉진확산 기전: TRET를 통한 이동은 ATP 에너지를 직접 사용하지 않고 오직 농도 구배(Concentration gradient)에 의존하여 일어나는 수동적 수송의 일종입니다.

수송체 및 당류 비교

시험 포인트

1. 트레할로스는 두 분자의 포도당이 결합한 이당류이며, 고농도에서도 단백질 변성을 일으키지 않는 비환원당입니다.
2. TRET 수송체는 에너지를 소모하지 않는 촉진확산 방식으로 트레할로스를 운반합니다.
3. 곤충의 혈당이 포도당이 아닌 트레할로스인 이유는 삼투압 영향을 적게 받으면서 고농도 에너지 저장이 가능하기 때문입니다.
4. 지방체는 트레할로스의 합성 및 공급원이며, 비행근은 주요 소비처입니다.

관련 용어

1. 지방체(Fat body): 곤충의 영양분 저장 및 대사를 담당하는 핵심 기관
2. 트레할레이스(Trehalase): 트레할로스를 포도당 두 분자로 가수분해하는 효소
3. 촉진확산(Facilitated diffusion): 수송 단백질을 매개로 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 용질이 이동하는 현상
4. 개방 혈관계(Open circulatory system): 곤충의 혈림프가 관을 통하지 않고 조직 사이를 직접 흐르는 체계