호흡
2018년 영화에 대해서는 호흡 (영화) 문서를 참고하십시오.| 장기 | 산소 소비량 (ml O2/분: 100g 당)[1] |
|---|---|
| 심장 (휴식) | 8 |
| 심장 (극심한 운동) | 70 |
| 뇌 | 3 |
| 콩팥 | 5 |
| 피부 | 0.2 |
| 휴식 중인 골격근 | 1 |
| 수축 중인 골격근 | 50 |
호흡(呼吸)은 일반적으로 활물이 체내에 산소를 받아들이고 이산화탄소를 배출하는 생명 활동이다.[2]
개요
[편집]생물은 소화와 흡수로 얻은 물질을 산화시켜 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는다. 산화에는 산소가 필수 요소이므로 생물은 호흡을 통해 산소를 체내 또는 세포로 받아들인다.[3] 효모와 같은 일부 미생물은 산소가 없는 상태에서도 주위의 당분과 같은 물질을 이용하여 호흡할 수 있는데 이를 무산소 호흡이라 한다.[4]
세포 단위에서 이루어지는 호흡을 내호흡이라 하며 미토콘드리아에서 산소를 받아들여 영양분을 산화시켜 에너지를 얻는다. 이때 발생한 에너지는 ATP에 저장되어 사용된다.[5] 고등생물은 몸 안으로 산소를 받아들이고 이산화탄소를 배출하는 역할을 전담하는 호흡 기관이 있다. 수생 동물의 경우 아가미가 이에 해당하며 육상 생물은 허파가 이에 해당한다.
외호흡
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허파 문서를 참고하십시오.
허파나 아가미와 같은 호흡 기관에서 이루어지는 기체 교환을 외호흡이라 한다. 외호흡은 호흡운동을 통해 공기나 수중의 산소를 체내로 받아들이고 이산화탄소를 몸 밖으로 배출하는 생명활동이다. 인간의 경우 횡격막과 내-외 갈비사이근의 운동으로 허파에 공기를 받아들이고 이산화탄소를 배출한다. 보통 1분에 15 - 18회의 호흡이 이루어지며 한 번에 받아들이는 공기는 약 500ml이다. 건강한 성인 남자의 경우 최대 폐활량은 약 4,800 ml에 이른다.[3]
내호흡
[편집] 이 부분의 본문은 세포 호흡입니다.세포 안에서 일어나는 내호흡은 포도당의 해당 과정 등에서 나온 에너지를 ATP에 저장하는 과정이다. 내호흡의 과정은 해당 과정, TCA 회로, 전자 전달계의 세 과정으로 나누어 살필 수 있다.[5]
- 해당: 해당 과정은 한개의 포도당 분자를 두개의 피루브산(Pyruvic acid)으로 분리하는 일련의 생화학과정으로 10 종류의 효소가 이 과정에 관여한다. 이 화학 반응에서 포도당의 분해 결과 발생한 에너지는 2개의 ATP에 저장된다. 포도당의 해당 과정은 아래의 화학식으로 표현될 수 있다.
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C6H12O6 → 2C3H4O3 + 2NADH2 + 2ATP |
- TCA 회로: 해당 과정에서 만들어진 피루브산은 세포 내의 미토콘드리아로 옮겨진다. 미토콘드리아에서 피루브산은 탈수소효소와 탈탄산효소에 의해 이산화탄소와 수소 원자로 분해되며 이 과정에서 하나의 ATP가 생성된다. 또한 이때 발생하는 이산화탄소는 혈액에 의해 운반되어 호흡기관을 통해 몸 밖으로 배출 된다. TCA 회로에서 일어나는 화학 반응은 아래와 같다.
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C3H4O3 → 3CO2 + 4NADH2 + FADH2 + ATP |
- 전자전달계: 해당과정과 TCA 회로에 의해 분리된 수소 원자는 미토콘드리아 내막으로 운반되어 수소 이온이 되며, 전자전달계라 불리는 일련의 과정을 통해 산소와 결합하여 물을 만들고 이 과정에서 발생한 에너지가 ATP 합성효소에 전달되어 ATP가 생성된다.[6]
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24H + 6O2 → 6H2O + 34ATP |
내호흡을 통해 만들어진 ATP는 갖가지 생명 활동에 에너지를 공급한다. ATP는 하나의 인산이 분리되어 ADP가 되며 이 과정에서 발생한 에너지가 생명 활동에 쓰인다.
같이 보기
[편집]각주
[편집]- ↑ Cardiovascular Physiology Concepts > Myocardial Oxygen Demand Richard E. Klabunde, PhD
- ↑ 생명과학사전, 아카데미, 2006
- ↑ 가 나 강성구 외, 인체생물학, 아카데미, 2006, 제7장 호흡기 관계
- ↑ 최호영, 미생물학, 아카데미, 제7장 호흡기관계
- ↑ 가 나 이행석, 분자생물학, 기전연구사, 2006, 제9장 호흡이야기
- ↑ 한 개의 포도당이 분해 되어 전자전달계에 도달하는 수소 이온의 수는 24개이다. 해당 과정의 화학식에서 4개의 수소원자가 발생하고 하나의 피루브산의 분해과정에서 10개의 수소 원자가 발생한다. 포도당 하나를 분해하여 두 개의 피브루산이 생성되므로 4 + 2 x 10 = 24 가 된다.
외부 링크
[편집]
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