AvidWondererJo

앞글에서 흥분성 세포, 즉 근육세포, 신경세포, 그리고 일부 분비세포들이 전기를 만들어 신호를 보낸다고 하였는데 이때 관여하는 이온들은 약간씩 차이가 있고 전기 생성 방식도 조금 다르다. 이 글에서는 어떻게 신경세포가 전기를 만들어 신호를 전송하는지 살펴보자.  신경세포의 신호: 보고와 명령신경세포가 신호 전달을 목적으로 '활동전위(action potential)'라는 전압을 만들게 하는 촉발점은 2가지로 볼 수 있다. 말단의 감각신경이 다양한 수용체들을 통해 신체의 외부 및 내부에서 일어난 변화를 감지했을 때 이 자극을 신호로 변환하여 중추신경계를 경유하여 뇌로 올려 보내는 경우와, 이렇게 보고받은 신호를 바탕으로 외부의 자극에 적절히 대응하기 위해 뇌 또는 척수가 내린 결정과 명령을 처리해줄 기관(효..

이왕 세포막에 존재하는 다양한 이온 채널들을 살펴본 김에 이들이 얼마나 중요한 역할을 하는지 전기신호 생성과정을 통해 다시 한번 주목해 보자. 인체의 근육을 대표적으로 3가지의 근육형태 즉, 뼈와 붙어 있는 골격근, 심장을 수축하는 심장근, 그리고 내장기관의 운동을 관할하는 내장근으로 분류한다. 우리의 의지와 움직일 수 있는가의 여부에 따라 맘대로근/제대로근으로 나누기도 하고, 가로무늬가 있는가 아니면 무늬 없는 민무늬 인가로 나누기도 한다. 하지만 이 들 근육들은 모두 공통적으로 활동전위라고 불리는 전기적 신호에 의해 작동하는다는 공통점이 있다. 또한 우리는 신경세포 뉴런이 전기적 신호라는 것도 잘 알고 있다. 심장이 박동하고, 위가 소화를 하고, 내장이 영양분을 흡수하고, 걷고 뛰고. 이 모든 것이 ..

세포외액에 존재하는 많은 물질들이 세포 안 세포질로 어떻게 이동하는지 알아보자. 세포의 안과 밖이 액체라는 점을 고려하면 이 수성 환경에 존재하는 이온을 비롯한 다양한 성분들을 ‘용질’이라고 부를 수 있다. 세포외액과 세포 내부를 경계 짓는 원형질 세포막을 중심으로 이 다양한 용질들이 어떻게 세포 안팎으로 이동하는지 그 방법들을 살펴보자. 용질들의 이동은 세포 내 항상성 유지의 핵심이기 때문이다. 참고로, 나는 IUPAC(국제 순수·응용 화학 연합)의 국제 표준에 기준하여 그리고, 일본의 잔재를 버리고자 하는 작은 노력으로 나트륨(Na)을 소듐, 포타슘(K)을 포타슘으로 쓰고자 노력함을 밝힌다. 막 수송 단백질(membrane transport proteins)세포도 혼자 고립해서는 생존할 수없을 것이다..

인간은 다세포 유기체이다. 다세포 생물은 주변 환경과의 상호 작용, 그리고 다른 세포들과 의사소통이 얼마나 효율적으로 이루어지는가에 큰 영향을 받으며 진화해 왔다고 할 수 있다. 인간의 몸에는 대략 37조 개의 세포가 있다고 한다. 사실 감이 잘 오지 않는 어마어마 숫자이다. 이렇게 많은 세포가 마치 오케스트라의 연주처럼 일사불란하고 유기적으로 작동한다는 것 그 자체가 경이롭고 감탄스럽기 그지없다. 변화를 감지한다는 것 자체가 살아있음을 뜻하는 것이리라. 생명이 없는 무기체에게 변화라는 것은 무의미한 것이다. 외부의 다양한 자극들을 인식하면, 이들을 취합하여 아주 짧은 시간 안에 어떻게 대처할 것인지가 결정되면 세포 단위에서 그 구체적인 대응책을 실행에 옮긴다. 아주 아주 짧은 순간 안에 가장 적절하고 ..

언제나 그러하듯 샘솟는 호기심으로 작정하고 시작해 본 활성산소와의 담판. 역시나 무모한 출발이었지만 정말 많은 것을 알게 되었고 잘못된 나의 많은 편견을 수정할 수 있었던 바람직한 학습의 시간이었다. 옆으로 새고 새고... 끝없는 탈선으로 멀리 멀리까지 돌아다니다가 활성산소를 그나마 마무리해 보았다. 사실 활성종은 산소만 있는 것은 아니다. 활성질소종부터 활성황종 등 다양한 활성종들이 있지만, 이번에는 산소만 중점적으로 공부해 보았다. 능력밖이었다. 그리고 항산화효소들도 최근에 발견된 것까지 종류가 무척이나 다양했지만 대표적인 것들만 정리했다. 이 글들에 미처 다루지조차 못한 것들도 있다. 앞으로 공부해보고 싶은 리스트에 올려놓았다. 세상에는 나쁘기만 한 것도 없고, 마냥 좋기만 한것도 없다는 것. 모든..

항산화 네트워크 버클리대 생화학교수 Lester Packer는 평생을 항산화제 연구에 헌신하며 항산화제와 건강과 관련된 800개의 과학 논문과 100권 이상의 책을 집필하여 "항산화제 박사"라고 불리었다. [1] 처음으로 비과학자들을 대상으로 쓴 그의 책, "The Antioxidant Miracle"에서 그는 항산화제들이 인체 내에서 각각 개별적으로 활약하는 것이 아니라, 서로 상호 간에 시너지효과를 위해 네트워크화되어 작동하며, 가장 중요한 점은 이 항산화 네트워크를 통하여 항산화제들이 서로가 서로를 재생시킨다고 하는 "항산화 네트워크" 개념을 소개했다. 전체로서의 네트워크가 질병으로부터 우리를 보호하고 노화를 늦추는 "기적"이란 것이다. 우리가 잘 알고 있듯이, 전자를 잃고 날뛰는 라디칼을 무장해제..

인체 내의 활성산소는 슈퍼옥사이드라디칼에서 시작하여, 과산화물로, 그리고 다시 과산화수소로 그 해로운 연결관계를 이어간다. 조금씩 강도를 약화시켜 가는 과정이라고 볼 수 도 있겠다. 가장 치명적인 수산화라디칼을 직접적으로 제어할 수 있는 방법을 인체는 가지고 있지 않다. 다만 그 전구체이자 매개체인 과산화수소를 무해한 물로 전환시켜 미리 사전에 대처하는 방법만이 존재할 뿐이다. 이제 활성산소의 체인을 따라 그 출발점부터 인체가 이들을 어떻게 처리하는지 그 관련된 효소들의 활약을 순차적으로 짚어보자. 생리학적 조건에서 상대적으로 안정적이고 생물학적으로 중요한 다양한 화합물들과 반응하는 과산화수소는 다양한 생체분자와 상대적으로 느리게 반응하기 때문에 독성이 약한 것으로 알려져 있다. 활성 라디칼들의 제거 과..

자유라디칼은 필요악인가? 1956년, 자유 라디칼 노화 이론의 아버지로 불리는 Denham Harman은 자유 라디칼을 모든 생명체가 노화하는 원인이라는 가설을 기반한 이론을 전개하면서 자유 라디칼을 "악의 판도라 상자"라고 묘사했다. [1] 이후 많은 연구가 꾸준히 계속되어 21세기 초에 이르러서는 생물들이 이 자유 라디칼들과 불편한 공생에 잘 적응하였을 뿐만 아니라 사실 오히려 이들을 유용하게 사용하는 메커니즘도 개발해 왔음을 제시하고 있다. 예를 들어, 혈관 톤(tone) 조절, 산소 텐션도 감지, 산소농도로 제어하는 기능들의 조절, 림프구의 항원 수용체를 포함한 다양한 막 수용체로부터의 신호 전달 강화, 산화 스트레스 반응으로서 환원 산화 균형 유지 등이 그것들이다. [2] 1985년 독일의 생화..

끊임없는 전자의 이동: 산화환원과정은 생명의 과정이다 세포 내 분자 간의 전자 이동을 나타내는 산화와 환원(Redox) 과정은 생명활동 시스템의 근간을 이룬다. 우리의 생명도 결국 원자차원까지 세밀하게 들여다보면 결국은 전자의 이동을 통해 이루어지는 과정들의 연속이라 할 수 있을 것이다. 인체는 이를 통해 에너지를 생산하고, 세포가 기능하고, 신호를 전달할 수 있기 때문이다. 그래서 헝가리 노벨수상자 Albert Szent‐Györgyi가 "인생은 쉴 곳을 찾아다니는 하나의 전자에 지나지 않는다(Life is nothing but an electron looking for a place to rest)."라고 한 말에 한없이 공감하게 된다. "인생은 쉴 곳을 찾아다니는 하나의 전자에 지나지 않는다." 하..

인체 내에서 활성산소가 만들어지는 가장 대표적인 기전이 면역반응을 위한 NADPH oxidase 촉매활동과 ATP 생산을 하기 위한 세포 내 산화적 인산화, 요산 배출경로 등임을 이전 글에서 살펴보았다. 이 들 모두 우리의 건강한 생명보존을 위해 반드시 필요한 반응들이다. 외부로부터 침입한 박테리아등을 비롯한 세균들을 살상하기 위한 강력한 살상무기가 필요해진 우리 인체는 NADPH oxidase 복합체를 활용하여 다양한 활성산소들을 생산해 낸다. 이를 호흡폭발(respiratory burst)또는 산화폭발(oxidative burst)라고 한다. 식세포가 집어삼킨 세균을 녹여버리기 위한 라디칼 생산 공정을 자세히 살펴보자. 백혈구의 식균작용 (phagocytosis), 1차 방어선. 먼저, 호흡폭발이 일..