밥과 빵 속의 수소가 에너지를 갖고 있다.

밥과 빵 속의 수소가 에너지를 갖고 있다.

 

 

읽으시다가 어려운 곳은 그냥 지나치고 재미 있는 곳이 나오면 읽으세요.

이 부분은 고교생들도 어렵다고 하지요.

그렇다고 그냥 지나칠 수는 없어서 이야기 해 드린답니다.

지금 이 순간에도 세포들이 우리들의 기운을 생산하는 과정이기에...

 

 

우리가 먹은 밥이나 빵 속의 녹말은 소장에서 포도당으로 소화되어 혈액에 흡수된다. 혈액은 포도당을 세포에게 운반해 준다. 세포 속으로 들어 간 포도당은 세포질에서 피루브산으로 분해된다. 포도당이 피루브산으로 분해될 때는 ATP와 수소가 생긴다.

 

 

 

그림을 보자. C는 탄소를 나타낸다. 포도당 C6는 포도당에 탄소가 6개 들었다는 뜻이다.  피루브산 C3는 피루브산에 탄소가 3개 있다는 뜻이다. 그래서 탄소 6개짜리 포도당이 분해되어 탄소 3개짜리 피루브산이 둘이 나온다.

 

 

그림을 보자.

피루브산은 미토콘드리아 속에 산소가 있으면 제깍 수소와 이산화탄소를 내놓고는 활성아세트산이 된다. 피루브산은 탄소를 3개 가지는데 활성아세트산은 탄소를 2개 가지고 있어 피루브산이 활성아세트산으로 될 적에 이산화탄소(CO2)가 떨어진다.

 

 

활성아세트산은 미토콘드리아 속으로 들어간다. 미토콘드리아 속에는 옥살초산이 기다리고 있다가 활성아세트산을 껴안고는 결합하여 구연산이 된다. 옥살초산은 탄소를 4개 가지고 있고 활성아세트산은 탄소를 2개 가지고 있어 이둘이 결합해서 생긴 구연산은 탄소 6개를 가진다.

 

구연산!

많이 들어 보았을 것이다. 뭐 구연산 음료도 있고 피로회복제도 있다.

바로 매실 속에 이 구연산이 많아서 매실을 먹으면 바로 피로가 회복되고 기운이 팔팔 나는 이유가 바로 구연산은 소화과정도 거치지 않고 세포질에서 해당작용도 거치지 않고 더군다나 그냥 구연산은 곧 바로 세포막을 통과 할 수 있어서 구연산이 지나면 세포들이 마구 끌여 들여서는 곧 바로 미토콘드리아 속으로 들어가서 에너지 생산의 원료가 되기 때문이다.

구연산은 시트르산이라고도 하는데 새콤한 맛을 가지고 있다. 새콤한 사탕에 구연산을 첨가한 것이 있다.

 

 

 

그림을 보자.

활성아세트산이 미토콘드리아 속으로 들어가서 옥살초산과 결합하여 구연산이 된다.

 

구연산은 이산화탄소와 수소를 방출하고 α-케토굴루탄산이 된다. 구연산은 탄소가 6개이고 α-케토글루탄산은탄소가 5개다. 탄소가 하나씩 줄 때 마다 이산화탄소가 방출된다.

 

탄소 5개인 α-케토글루탈산은 탄소 4개인 숙신산이 된다. α-케토글루탈산이 숙신산으로 될 적에도 이산화탄소와 수소가 떨어지는데 이 때는 ATP가 생산된다.

 

탄소 4개인 숙신산은 수소를 하나 내 놓고는 말산이 된다.

 

탄소 4개인 숙신산은 물을 마시고 푸마르산이 된다.

 

탄소 4개인 푸마르산은 수소 하나를 내놓고는 옥살초산이 된다.

 

옥살초산은 활성아세트산이 들어오기를 기다린다.

 

피루브산, 활성아세트산, 구연산, 알파케토굴루탈산, 숙신산, 말산,옥살초산은 모두 유기산들이다.

 

 

구연산이 옥살초산으로 변해가면서 화학에너지를 품고 있는 수소를 떨어뜨리는데 이런 과정을 구연산 회로라고 한다.

 

구연산은 시트르산이라고도 부르니 시트르산회로라고도 한다.

 

구연산에는 카복실릭산이 세개가 있어 TCA회로라고 한다.

TCA는 tricarboxylic acid의 약자다.

 

구연산회로는 크렙스가 밝혀내서 그의 이름을 따서 크렙스회로라고도 한다.

 

 

구연산 회로에서 떨어져 나온 에너지를 가진 수소들은 미토콘드리아 내막 안에 배열된 전자전달계로 들어간다. 전자전달계에서 수소들은 가지고 있는 에너지를 모두 내놓고서 기다리는 산소에게 달려가 결합하여 물이 된다.

 

 

 

그림은 포도당이 해당작용을 거쳐서 피루브산이되고, 구연산회로를 돌아 수소를 방출하고 그 수소가 전자전달계로 들어가는 과정을 하나로 그렸다.

다음에 전자전달계에서 어떻게 ATP가 생산되는가를 이야기 한다.

위의 그림 구연산 회로에서 숙신산과 말산 사이에 푸마르산이 있는데 빠졌다.

숙신산은 물을 흡수하고 푸마르산이 된다.

  

 

산소와 수소는 물을 이루고 살다가 엽록체에서 헤어졌다.

그리고 미토콘드리아에서 재회해서 다시 물이 된다.

 

엽록체에서는 앞으로도 계속 물을 분해해서 수소와 산소를 이별 시킬 것이다.

물 속의 수소는 산소를 버리고 햇빛에너지를 빨아 들여 화학에너지를 갖는다.

화학에너지를 갖은 수소는 여기 상태가 되어 이산화탄소와 결합하여 유기산을 만든다.

 

유기산은 서로 결합하여 포도당이 되고 포도당은 서로 결합하여 녹말이 된다.

에너지를 갖은 수소는 유기산,포도당,녹말 속에 들어 있다. 아니 유기산으로는 지질도 만들고 단백질도 만드니 지질과 단백질 속에도 수소는 에너지를 품고 들어간다.

 

에너지를 갖고 있는 녹말이나 포도당 같은 탄수화물이나 단백질 그리고 지방은 에너지원이 된다. 탄수화물,단백질,지질은 3대 영야소가 되고 그 중에서도 녹말 같은 탄수화물은 에너지원 중에서 으뜸의 원료다.

 

우린 밥을 먹어 그 밥을 이루는 녹말 속에 들어 있는 수소를 꺼내서 그가 가지고 있는 에너지를 꺼내 생활에너지로 사용하기 위해서 수소가 사랑하는 산소를 호흡으로 들여 마셔야 한다.

 

그리고 미토콘드리아가 유기물 즉 유기산들에게서 수소를 빼내고 그 수소에게서 에너지를 빼내  ATP에 저장하는 일을 전문적으로 해 주고 있다.

 

우리들 밥 속의 수소가 바로 우리들이 사용할 에너지를 가지고 있다.

그런대도 아침을 굶고서 하루 일과를 시작하려는가?

자동차에 기름을 넣지 않고 시동을 걸듯이....

 

 

林光子 20060324