리보핵산의 전설 (6)→고에너지 물질인 ATP가 탄생하다

                                                       ☞책값 선불한 님들

 

이 블로그에 있는 글들은 책을 만들어 팔아서 "생활생물 연구소" 운영비로 사용되니 어떤 글이라도 가져가면 저작권법에 걸립니다.

 

 

 

리보핵산의 전설 (6)→고에너지 물질인 ATP가 탄생하다

 

 

돈 떨어져

신발 떨어져

배고파

밥이 없어

먹지 못해

기운 떨어져

설 수도 없어

앉을 수도 없어

누워 있는데

눈도 뜰 수가 없네

 

 

여기 밥이 있어요.

밥을 먹으니 갑자기 기운이 솟네

손을 불끈 쥐어 봐요?

힘이 솟아요.

그 힘이 어디서 나오는지 어떻게 생기는지

단 한번이라도 생각 해 보셨나요?.

 

 

우리들이 사용하는 힘!

아니 기운! 에너지!

누가 만들가요?

 

 

우리들의 기운 즉 에너지는

우리 몸을 이루는 세포 속의

미토콘드리아에서 대부분을 생산해요.

미토콘드리아가 에너지를 생산할 때 필요한 물질은

유기산과 산소에요.

산소야 우리가 들여 마신 공기가 허파 속으로 들어가

허파에 뻗은 모세혈관 속으로 스며 들어가 혈액 따라 세포들에게 가요.

그럼 유기산은?

유기산은 우리가 먹은 밥 속의 녹말이

소장에서 소화되어

역시 모세혈관 속으로 들어가

간으로 가요.

간은 들어오는 포도당을 일부는 글리코겐으로 뭉쳐 저장을 하고

혈액 속에 0.1%의 포도당이 녹아 흐르도록 조금씩 녹여 흘러보내면

혈액 따라 혈당이 되어 포도당은 세포 속으로 들어가요.

세포는 핵과 세포질로 되었는데 그냥 세포질 바닥에서

포도당 한분자는 두분자의 피르브산(유기산의 일종)으로 분해되어요.

 

 

세포 속에 산소가 없을 때는 피르브산은 젖산이 되어 우리를 피로하게 해요. 젖산이 만들어지면 혈액은 산성화 되고 이때는 에너지도 아주 쬐끔 만들어져요. 그래서 기운이 없어요. 그러기에 유산소 운동을 하라고 하지요. 아주 헉헉 거리며 숨쉬기도 힘들고 심장도 쿵쾅쿵쾅 뛸적에는 세포들이 산소를 아주 많이 사용하기 때문에 항상 산소가 무족하여 젖산이 많이 생겨 우린 정말 피로하게 되어요. 휴휴~~~~~~~~~이럴 땐 목욕하고 푹 쉬는거에요. 그럼 젖산은 혈액 따라 간으로 운반되어 다시 포도당이 되어요. 그래서 운동을 하든 일을 하든 길을 가든 잠간씩 쉬는데 아예 누워서 쉬었다 일어나면 혈액순환이 더 잘 되어 훠~얼씬 피로가 잘 풀려요. 

 

 

그러나 세포 속에 산소가 충분하면

피르브산은 미토콘드리아 속으로 들어가서 산소가 없을 때 보다도 아주 아주 많은 에너지를 생산해요.

 

미토콘드리아는 우리 몸의 에너지 공장!

일을 많이 하는 하나의 세포 속에는 일천개가 있지만

일을 적게 하는 세포 속엔 적게 들어 있어요.

 

 

그런데 에너지는 보이지도 않는데 어떻게 두고 사용하나요?

우린 돈이 생기면 은행에 넣어 두고 사용하기도 하고

장롱 속에 넣어 두고 사용하기도 하고

그냥 지갑 속에 넣어두고 사용하기도 하는데…

미토콘드리아는 생산하는 에너지를 어떻게 보관을 할까?

 

 

미토콘드리아는 생산되는 에너지를 ATP에 저장해요.

ATP가 뭐란가요?

고에너지물질이지요.

고에너지 물질?

바로 에너지를 듬북 가진 물질이지요.

그걸로 뭐해요?

바로 우리가 사용하는 에너지가 ATP를 분해해서 나오는 에너지에요.

ATP를 분해해요?

아무렴 그렇고 말고….

자세히 좀 알려 주이소?

ATP가 분해되면 ADP와 P  그리고 에너지가 생기는데

바로 여기서 생기는 에너지가 우리가 사용하는 기운이 되는거여…

 

 

ATP는 어떻게 생겼대요?

ATP가 지난번에 이야기 한 뉴클레오티드의 반란으로 생긴 물질이여….

 

 

그럼 본론으로 들어가서

태고 적에는

화합물 속의 산소는 있었으나

독립된 즉 나홀로 산소는 없었다고 한다.

산소도 없고 세포도 없었을 적에

뉴클레오티드의 반란으로 ATP가 생겼겠다.

생각을 곰곰해 봐요.

이웃집 인산기를 탐하면 어떻헌대요

그래서 리보핵산이 단백질 옷을 입겠다고 난리를 칠 적에

나도 하늘님께, 북두칠성님께 ,별들에게, 모두에게 기도했지요.

줄줄히 붙어서 사는 것이 너무 숨이 꽉 막히니 독립해서 살겠다고 하였든히

떨어지는 대신 인산기를 붙였다 떼었다 하거라! 하드구만요.

그래서 뉴클레오티드 하나에는 인산기가 하나인데

옆에 인산기 하나를 더 붙였지요. 그랬든히 ADP가 되드라고…

그런데 인산기가 둘이 되니 오탄당은 무시하고

둘이서 오손도손 더 친하게 지내서

오탄당이 화가 낫겄다.

해서 인산기 하나를 어거지로 붙였지..

그러자

뉴클레오시드에 인산기가 3개가 붙게 되었는데

3번째 인산기를 어거지로 에너지를 엄청나게 넣어서 인산기를 붙였드니

툭하면 떨어져서는 엄청난 에너지를 방출하는기라!

그리고는 다시 에너지가 생기면 두번째 인산기에 다시 인산기를 붙이는 일을 하지.

오탄당은 그렇게 힘든 일을 해도 즐겁다.

자기 옆에 바로 붙은 인산기가 엄청 강한 힘으로 자기한테 꽉 붙어서는 온갖 아양을 다 떨어주니까.

 

 

으흠!

이제

반란군들의 속사정을 들여다 볼까나

뉴클레오티드들 속의 인산기들 중에는 반란군들이 있었으니

다른 뉴클레오티드들의 오탄당과 손을 잡는 대신

다른 인산들과 결합을 해서

염기 하나와 오탄당 하나 그리고 인산 세개가 결합하여

고에너지 물질들이 되었다.

이들은 기운이 세고

뽑내기를 좋아해서

남의 일에 간섭을 잘한다.

이렇게 하여 만들어진 물질들은

오탄당이나 인산들은 한 종류이나

염기만 아데닌 구아닌 시토신 우라실이어서

염기에 따라 이름들이 달라진다.

 

 

염기와 오탄당의 결합체를 뉴클레오시드라 하고

뉴클레오시드에,

인산이 하나 붙으면 뉴클레오시드 일인산이 되고,

인산이 두개가 연속으로 붙으면 뉴클레오시드 이인산이 되고,

인산이 세게가 붙으면 뉴클레오시드 3인산이 된다.


이들은 어떤 염기를 가졌느냐와

인산을 몇개 가졌느냐에 따라

이름들이 달라진다.
에를들어
뉴클레오시드 3인산 속의 염기가 아데닌일 때 아데노신 3인산
즉 adenosine triphophate 가 되어

첫자를 따서 ATP가 된다.

인산 두개를 가져 아데노신 이인산일 때는
adenosine diphophate 가 되어
첫자를 따서 ADP 가 된다.

인산 하나를 가져 아데노신 일인산 일 때는
adenosine monophophate 가 되어
첫자를 따서 AMP 가 된다.


여기서 잠간 옆길로 가자.
접두어로 사용하는 mono-는 하나를
di- 는 둘을, tri- 는 셋을 나타낸다.


우리가 밥을 먹으면 소화기관에서 소화되어
포도당으로 되어 혈액에 녹아 세포로 들어가
분해 되어 미토콘드리아로 찾아간다.
미토콘드리아 속에서 당은 완전히 분해되어
그 속에 간직한 에너지를 내놓게 되고

그 에너지는 ADP 에 P를 더 붙이는데 사용되어
ADP는 ATP 가 된다.

미토콘드리아는 우리 몸의
에너지 생산공장이지요.
우리 몸에서 여러 가지 활동을 할 때
필요한 에너지는 에이티피(ATP)에서 피(P)를
하나 떼어내면 나오는 에너지를 이용한다.
피를 잃은 에이티피는 에이디피로 된다.
미토콘드리아는 다시 에이디피를
에이티피로 만든다.
즉 ATP↔ADP+P+에너지

우리가 굶으면
미토콘드리아에서 재료가 없어
에너지를 꺼낼 수가 없어
에이디피를 에이티피로 만들지 못해
우린 기운이 떨어진다.


우리의 기운을 내는 재료들을
재산으로 표시한다면
에이티피는
우리 몸 속에서의 돈이다.
에이티피는 현금이고
밥은 은행에 들어있는 돈이고
몸을 이루는 지방이나 단백질은 부동산이다.

 

 

ATP는 세포들이 사용한는 돈이다.

우리들이 사용하는 기운은 ATP가 분해 될 때 생긴다. 미토콘드리아는 세포들이 사용 할 ATP라는 돈을 생산하는 것이다. 

다시 태고적 이야기로 돌아가서,

결국 뉴클레오티드 반란군들은
훗날 생물들의 물질대사에 필요한 고에너지 물질을
만들어 낸 것이다.

 

 

생각이 깊은 리보핵산은 옷을 입는 꿈을 이루자

다시 다른 꿈을 갖게 된다.

다른 꿈은 무엇일까? 내일 이야기 해요.

 

 

 

2005년 5월 28일 林光子

 

 

 

☞ 생활생물 연구회