신나는 생물공부 (12):광합성

 

앞서서 세포의 호흡에 대해 알아봤는데요, 식물에는 또 한가지 특별한 호흡(?) 이 있습니다. 

바로 광합성인데요!

물론 세포도 세포 호흡을 합니다...포도당을 잘게 부숴서 에너지로 사용하는 과정이죠...

하지만 반대로 광합성도 합니다! 이는 세호호흡의 반대, 즉 포도당을 만드는 과정입니다.

빛과 이산화탄소, 산소만으로 포도당을 만드는 기적을 선사하는 식물!

생태계에 없어서는 안될 존재겠죠?

식물이 광합성을 하기 때문에, 초식동물들이 식물을 에너지원으로 사용하고, 육식동물은 또 초식동물을 먹고...사람은 육식동물을 먹고...이렇게 생태계의 사이클이 반복될 수 있다는 거!

 

이러한 광합성은 엽록체에서 일어나는데, 엽록소 때문에 식물의 잎이 초록색으로 보인다는 건 모두 알고 계시죠?^^

반대로 해가 짧아지면, 엽록소가 사라져 낙엽이 되곤 하죠 ^^ (엽록체와 엽록소는 다른 것이니 잘 구분할 것!)

 

그럼 광합성 챕터에 대해 더 자세히 알아볼까요?

 

1. 세포호흡의 이해 (단어수: 1500)

세포 호흡은 생물체에서 에너지 대사의 핵심입니다. 이 절에서는 세포의 보편적인 에너지 통화인 ATP를 제공하는 중요성을 포함하여 세포 호흡의 가장 중요한 원리를 살펴볼 것입니다. 세포 호흡의 세 가지 주요 단계인 해당과정, 시트르산 회로(Krebs cycle), 산화적 인산화에 대해 논의하여 세포 에너지 생산에 대한 상호 연결성과 전반적인 기여를 강조할 것입니다.

2. 해당과정 (Glycolysis) 탐색

해당과정은 세포의 세포질에서 일어나는 세포 호흡의 초기 단계입니다. 여기서 포도당은 일련의 효소 반응을 거쳐 궁극적으로 피루브산, ATP, NADH를 생성합니다. 포도당의 인산화에서 피루브산의 생성에 이르기까지 해당과정의 각 단계를 자세히 살펴보고, 호기성 및 혐기성 조건에서 주요 효소의 조절과 피루브산의 운명에 대해서도 살펴봅니다.

3. 시트르산 사이클 (Citric Acid Cycle)

미토콘드리아 기질 속으로 들어가면서 세포 호흡의 중심 허브인 시트르산 회로를 만나게 됩니다. 이 다단계 경로는 피루브산에서 유래한 아세틸-CoA를 산화시켜 ATP, NADH, FADH2를 생성하고 옥살로아세테이트를 재생시켜 사이클을 유지합니다. 각각의 중간 반응과 효소 반응에 대한 상세한 조사를 통해 시트르산 회로의 복잡성과 그 조절, 대사 플럭스 조절 역할에 대해 알아보겠습니다.

4. 산화적 인산화 (Oxidative Phosphorylation)에 대한 조명 

세포 호흡의 마지막 단계인 산화적 인산화는 미토콘드리아 내부 막에서 일어나며, 전자 수송 사슬(ETC)과 ATP 합성 효소에 의존합니다. 여기서 NADH와 FADH2에 의해 운반된 전자는 일련의 단백질 복합체를 통해 전달되어 막을 가로질러 양성자의 펌핑을 구동하고 양성자 구배를 설정합니다. 화학 삼투 이론, 말단 전자 수용체로서의 산소의 역할, ATP 합성에 대한 전자 수송의 결합에 대해 알아보겠습니다.

4. Connecting Concepts

이번 절에서는 세포 호흡이 포도당신생합성, 글리코겐 대사, 지방산 산화 등 다른 대사 경로와 어떤 관련이 있는지 알아보겠습니다. 세포의 에너지 수요와 대사 신호에 따라 주요 효소의 활동을 조절하는 조절 메커니즘도 알아보겠습니다. 알로스테릭 조절부터 호르몬 조절까지 변화하는 환경 조건에 세포가 어떻게 에너지 항상성을 유지하는지 알아보겠습니다.

 

광합성은 사실 엄청 어려운 단원입니다 ㅠ_ㅠ 생물학 공부를 할 때 맞이하는 두번째 고비죠! (첫번째 고비는 세포호흡...ㅎ)

그러나 두 챕터의 내용을 잘 기억해나가면서 공부하면, 서로 연관된 부분이 많기 때문에 쉽게 공부할 수 있어요!

단순하게 세포호흡의 반대는 광합성! 이라고 생각하면 조금 더 수월해질거에요.

 

중간중간 너무 많은 효소들이 나오지만, 일반 생물학 수준에서는 아직 그 정도까지는 외우지 않아도 돼요.

하지만 전공과정에 들어가면서, 생화학을 배운다면 조금 더 자세히 알긴 해야겠죠!

효소랑 기질 외우는 거 진짜 골치 아픕니다...ㅎㅎ

 

그럼 오늘은 이만~