미토콘드리아와 엽록체의 생명체 가꾸기.

미토콘드리아와 엽록체의 생명체 가꾸기.

 

미토콘드리아는 동물과 식물을 구성하는 모든 세포들에게 있다. 왜냐하면 모든 세포들은 생활에너지가 있어야 살아갈 수 있으니까. 세포들은 핵과 세포질로 크게 나뉘고 세포질속에 미토콘드리아가 있다. 미토콘드리아는 에너지 생산 공장이다.

미토콘드리아는 엽록체와는 반대로 작업을 한다. 엽록체는 무기물로 유기물을 만들었지만 미토콘드리아는 유기물을 무기물로 완전 분해한다. 엽록체는 물을 수소와 산소로 분해하지만 미토콘드리아는 수소와 산소를 결합시켜 물을 생산한다. 엽록체는 유기물 속에 에너지를 저장하였지만 미토콘드리아는 유기물 속의 에너지를 꺼낸다.

 

식물의 잎을 녹색으로 만들어주는 엽록체는 무기물로 유기물을 만든다. 엽록체가 햇빛이 있을 때 광합성으로 만든 포도당은 모든 유기물의 원료가 된다. 엽록체가 만든 유기물은 엽록체가 없는 모든 생물들의 밥이 되고 에너지원이 되고 체구성물질의 원료가 된다. 포도당은 단백질이나 지방 그리고 비타민을 만드는 원료가 된다. 그래서 엽록체를 모든 생물의 어머니라고 부른다. 오직 지구상에서 엽록체만이 유기물을 생합성 할 수가 있기 때문이다. 엽록체는 포도당 속에 태양에너지를 화학에너지로 전환하여 저장한다. 포도당은 물에 잘 녹아서 삼투압에 영향을 주기 때문에 물에 녹지 않는 녹말로 저장을 한다. 낮에는 잎에서 만든 포도당이 녹말로 저장되었다 밤이 되면 다시 포도당이 되어 식물체 각 부분으로 운반된다.

포도당은 탄수화물로서 탄소, 수소, 산소로 구성된다. 엽록체는 포도당을 구성하는 세 원소 중에서 어느 원소에 태양에너지를 전환시킨 화학에너지를 저장할까? 수소에 저장한다. 여기에 사용되는 수소는 식물의 뿌리에서 빨아들여 물관을 타고 잎까지 올라온 물이 분해되어서 생긴 것이다. 물은 수소 둘과 산소 하나로 되어 H20라고 한다. H는 수소고, O는 산소다.

탄소, 산소, 수소는 원소다. 원소는 가운데 원자핵이 있고 주변에 전자가 돈다. 전자는 떨어졌다 붙었다 한다. 엽록체는 태양에너지가 전환되어 생긴 화학에너지를 수소의 전자에게 저장한다. 물 분자는 엽록체 속에서 수소와 산소로 이혼을 당하고 수소는 에너지를 품게 되어 흥분상태가 되고 보니 산소는 어이없는데 계속해서 자기와 같은 신세의 산소들이 생기니 밀리고 밀려서 나온 곳이 잎의 뒷면에 있는 기공으로 빠져 나오니 공기 속이다. 이런 이유로 해서 공기 중에 산소가 생긴다.

생물들이 살아가는데 필요한 에너지를 생활에너지라고 한다. 모든 생물들의 생활에너지는 탄수화물, 단백질, 지방을 구성하고 있는 수소의 전자가 품고 있는 에너지를 꺼내 쓴다. 탄수화물, 단백질, 지방은 생물들의 생활에너지원이 되는 유기물이다. 탄수화물은 포도당, 엿당, 설탕, 녹말 등이다. 탄수화물과 단백질과 지방은 동물에게는 3대 영양소다. 엽록체가 있는 식물은 스스로 만들어 사용한다. 탄수화물과 단백질과 지방 속의 에너지를 꺼내는 작업은 미토콘드리아가 맡는다.

 

세포질에서 해당과정으로 생긴 피루브산과 수소는 산소가 있을 때 미토콘드리아 속으로 들어간다. 미토콘드리아는 매끈한 외막과 구불구불한 내막으로 만들어진 이중막으로 싸여있는데 외막과 내막 사이에 구연산회로가 있고 내막에는 전자전달계가 있다. 구연산회로에서는 구연산이 여러 유기산으로 변하며 옥살초산으로 되면서 수소와 이산화탄소가 떨어진다. 여기서 나온 이산화탄소는 혈액을 따라 허파로 가서 우리가 날숨을 쉴 때 공기 중으로 나간다. 우리가 뱉어내는 공기 속에 들어있는 이산화탄소는 바로 미토콘드리아의 구연산 회로에서 생긴 것이다. 공기 중으로 나간 이산화탄소는 엽록체를 찾아가 다시 포도당을 만드는 원료가 된다. 미토콘드리아로 들어가는 산소는 우리가 들숨으로 혈액 속에 넣은 것이다.

미토콘드리아의 구연산회로에서 생긴 수소는 전자전달계로 찾아간다. 수소는 포도당 속에 갇혀 살 때는 몰랐는데 자유의 몸이 되고 보니 엽록체에서 헤어진 산소가 전자전달계 주변에 있다는 것을 알아냈다. 가지고 있는 에너지를 버리기 위해서 효소의 도움으로 전자를 떼어내고 전자가 에너지를 다 버리고 찾아오기를 기다린다. 전자는 품고 있는 에너지를 여러 효소의 작용으로 다 떼어내고 기다리는 수소에게 들어간다. 수소는 전자를 받아 완전한 몸이 된 후에 기다리는 산소에게 찾아가서 물이 된다. 전자전달계에서 전자가 버린 에너지는 세포들이 현금으로 사용하는 ATP(에이티피)를 생산하는데 사용된다.

미토콘드리아는 ATP가 줄어들어야 ATP를 생산한다. 그래서 우리 몸은 가만있으면 더 기운 없고 가라앉는다. 그래서 경험이 많은 어른들은 움직여야 기운이 난다고 한다. 에너지를 써야 새로운 에너지를 만들 수가 있어 밥맛도 좋아진다. 밥에는 에너지원인 녹말이 많아서 먹어야 기운이 나고 에너지 생산 공장은 산소가 있어야 돌아가니 자기가 숨 쉬는 공기 중에 산소가 많을 때 에너지 생산이 많아지고 공기 중의 산소는 녹색 잎들이 생산하니 나무를 심는 것이 바로 에너지를 만드는 일이다. 그리고 미토콘드리아에서 에너지를 생산하려면 많은 효소가 필요한데 효소가 활동하려면 비타민이나 무기질이 필요하다. 결국 골고루 먹어야 건강하다. 우리 몸은 유기물로 된 유기물체다.

엽록체는 생물체를 키우고 살리는 유기물을 생산하고 미토콘드리아는 유기물 속의 에너지를 꺼내 생활에너지로 즉 생물들의 동력에너지로 사용하게 한다.

2011.01.14.  林 光子

 

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