세포호흡은 에너지원 ATP얻기 위한 것
우리몸이 호흡을 하는 것은 유기화합물을 산화시켜 에너지원인 ATP(아데노신 3인산)를 얻기 위한 것입니다.
ATP생성을 위한 생체호흡은 세포 내에 있는 미토콘드리아에서 이루어집니다. 미토콘트리아는 에너지 생산공장으로 산소를 이용해 영양소를 분해하고 에너지를 꺼냅니다. 미토콘드리아의 수는 생물종이나 조직에 따라 현저하게 다른데, 일반 세포에는 50~100개가 있고 동물의 간세포에는 약 700~ 800개나 있습니다. 미토콘드리아는 지질과 단백질, 그리고 부피의 반을 차지하는 물로 되어 있지요.
미토콘트리아의 미토(mito)는 ‘실모양’, 콘트리아(chondria)는 ‘알갱이 모양으로 보인다’는 데서 유래했습니다. 미토콘트리아는 식사를 통해 얻은 영양소와 산소를 융합해 ATP를 합성하고 나머지를 이산화탄소로 배출합니다.
좀 더 쉽게 설명하면 우리가 음식물을 섭취하면 탄수화물, 단백질, 중성지방 등 3대 영양소가 몸에 흡수되는데 이 음식물을 위에서 소화를 통해 포도당이나 지방산, 아미노산등의 작은 단위로 분해하고 혈관을 통해 세포에 들어가 미트콘트리아에 전달됩니다.
흡수된 영양소는 아세틸(CoA)이라는 공통의 물질로 변환된 후 효소덩어리인 TCA(구연산회로) 속에서 분해되어 전자(e-)가 생산되고 이 전자(e-)는 전자전달계속으로 전해져 ATP가 생산됩니다.
결국 음식물을 섭취하는 것은 ATP를 생산하기 위한 것입니다. ATP는 매일 60조개의 세포속에서 자기체중만큼 만들어진다고 합니다. 만드는 즉시 소모되므로 실제 체중이 늘어나지는 않죠. 따라서 전자(e-)가 많아지면 ATP가 많아져 활력이 넘치게 됩니다. 여기서 세포내의 미토콘트리아에서 전자(e-)를 공급하는 것은 활성수소인 수소마이너스이온(H-)이라고 합니다.
ATP란 무엇인가?
그렇다면 ATP(아데노신3인산)란 무엇일까요? 좀 더 깊이 알아보죠. 아데노신(adenosine)이라는 물질에 인산기가 1개가 달리면 아데노신1인산(AMP)이라 하고, 2개 달리면 아데노신2인산(ADP)이라 한다. ATP는 인산기가
각종 영양소를 섭취하여 에너지원인 ATP를 생산하는 과정. 이 과정에서 수소가 필요하다.
3개 달린 물질을 말합니다.
ATP는 모든 생물의 세포 내에 풍부하게 존재하는 물질이며, 에너지대사에 매우 중요한 역할을 합니다.
생물은 호흡을 통해 유기물을 분해하면서, 그때 나오는 에너지를 이용해 ADP를 ATP로 만들고 이를 저장합니다. 그러다 에너지가 필요하면 다시 ATP를 가수분해하여 ADP로 만들면서 에너지를 만들어 냅니다.
즉, ATP는 에너지를 만들어 내는 역할도 하지만 에너지를 저장하기도 합니다. 일을 하고서 돈을 벌어두었다가, 필요할 때 돈을 쓰는 것과 비슷합니다. 이 때문에 ATP는 생물체 내의 에너지의 화폐(貨幣)라고 생각할 수 있습니다.
이렇게 모든 생물은 유기물의 산화에서 생긴 에너지를 ATP라는 화합물 속에 일단 저장하였다가 필요에 따라 이를 가수분해시켜 그때 방출되는 에너지를 이용하여 운동을 하고 체온을 유지합니다. 또 생체전기를 발생시키기도 하고 생체발광을 일으키기도 하며 몸을 구성하는 고분자를 합성하기도 합니다.
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