<산소와 그 경쟁자들>김홍표

?

제가 김홍표 교수님을 알게 된 것은 교수님이 쓰신

<산소와 그 경쟁자들> 책을 읽고서인데요, 책의 내용이 닉 레인의 <산소>보다 글이 더 전문적이어서 우리나라에도 일반 독자들을 신경 쓰지 않고 학술적으로 글을 쓰시는 분이 계시구나 정도로 생각하고 있었는데, 페이스북에서 교수님을 알게 되어 지난 번에는 <먹고 사는 것의 생물학> 강연을 부탁 드렸고, 이번에 교수님이 번역하신 제럴드 폴락의 <진화하는 물>이 자연과학분야 우수 학술도서로 선정되었다고 해서 기회다 싶어 다시 강연을 부탁드렸습니다. 책의 내용이 전문적이고 학술적이라 혼자서 탐험하기 힘들었다면 6월 30일 금요일 저녁 7시 30분 서울 백북스강연에서 ‘산소와 물’의 관계가 어떠한지 그 분자의 세계로 같이 탐험해보시죠.

자세한 내용은 백북스 홈페이지를....

?

?

?

물은 주변에 가까이 있는 분자들과 4개의 수소결합을 할 수 있다.

물 분자들이 스스로 결합할 수 있다는 점이 이 분자의 물리화학적 성질 대부분을 결정한다.

엽록소는 전자를 이산화탄소에 전달하고 잃어버린 전자는 물을 쪼개서 얻는다. 그 반응의 부산물이 산소다.

물이 액체로 존재하는 것도 기본적으로 산소 때문이다.

?

?

“헴은 크렙스 회로에서

?

오래된 분자, 헴

우리 세포 속에 그 유래가 오래된 화합물을 찾아보라고 하면 아마도 그 중의 하나가 헴일 것이다. 동물의 몸속을 돌며 산소를 운반하고 이산화탄소를 몸 밖으로 배출하는 헤모글로빈은 글로빈이라는 단백질에 헴이라는 물질이 끼어들어가 있는데, 그 헴이 테트라피롤을 기본구조로 하고 있다. 식물에는 빛을 이용하여 이산화탄소를 고정시키는 엽록소다.

대표적인 테트라피롤의 한 형태인 포르피린은 원유뿐 아니라 식물과 혈액에서도 발견이 되는 화학성분의 하나다. 포르피린은 산소가 존재하거나 그 밖의 산화 조건에서는 쉽게 분해된다.

?

?

테트라피롤은 모든 생명체의 에너지 생산과 소비에 참가한다. 즉 포르피린 계열의 물질은 우리의 감각이 상상할 수 있는 영역을 벗어나서 독자적으로 존재해온 오래 된 물질이다. 포르피린의 대표선수인 헴을 상상할 때는 눈을 감아야 한다. 포르피린은 우리 피의 붉은 색, 우리가 먹는 샐러드 푸른빛의 정수다. 포르피린은 생명의 가지에 포진해있는 세 도메인인 세균과 고세균, 진핵세포 모두에 존재한다. 생명의 진화에서 매우 중요한 역할을 했음을 짐작할 수 있다.

?

?

테트라피롤은 4개의 피롤이 서로 융합해 만들어진 편평한 환상 화합물이다. 마그네슘이 있는 경우는 엽록소이고 철이 있으면 헴이다. 엽록소는 조류와 식물 그리고 시아노박테리아에 존재한다. 엽록소는 홍적세균이나 시아노박테리아같은 세균에서 기원했다. 나중에 이들은 공생 과정을 거쳐서 진핵 세포로 편입되었다. 엽록소는 태양에서 오는 빛 즉 광자를 흡수하여 에너지를 만들거나 이산화탄소를 고정하여 스스로는 아무것도 못하는 많은 생명체를 먹여 살린다.

?

?

엽록소는 붉고 파란 파장의 빛을 흡수하고 나머지는 반사한다. 초록색 지구는 기본적으로 여기서 유래한다. 산소는 푸른 하늘과 검푸른 바다를 만들었다.

엽록소는 붉고 파란 파장의 빛을 흡수하고 나머지는 반사한다. 초록색 지구는 기본적으로 여기에서 유래한다. 물이 액체로 존재하는 것도 기본적으로 산소 때문이다. 지구의 자기장을 뚫고 날아가는 수소를 포획해 물로 떨구는 일이 오래도록 지속되었다. 기본적으로 광합성은 전자 전달계를 가동시켜 ATP를 만드는 일과 함께 강력한 환원제인 NADPH를 만든다. 이는 식물의 탄소동화 과정을 구동하는 핵심축이다. 지구상에 존재하는 유기물질 대부분의 기원이 바로 엽록소의 반응센터에서 비롯된다. 엽록소는 전자를 이산화탄소에 전달하고 잃어버린 전자는 물을 쪼개서 얻는다. 그 반응의 부산물이 산소다.

?

?

헴도 전자를 전달하는 일을 한다. 이러한 일은 헴 안에 존재하는 철을 통해 일어난다. 단백질에 포함된 헴 안의 철은 산소와 결합할 수도 있다. 헤모글로빈이다. 이는 엽록소에서 산소가 만들어지는 과정의 완벽한 거울상이다. 산소를 가운데 두고 왼쪽의 반응은 엽록소의 산소 발생장치에서 일어나고, 오른쪽의 반응은 미토콘드리아 전자전달과정의 마지막 단계에서 일어난다. H2O-02-H2O. 헴은 거의 모든 생명체에 필요하기 때문에 그 합성과 분해는 세포대사의 중심에 있다.-<산소와 그 경쟁자들 - 김홍표>중에서

?

?