과학자가 들려주는 과학이야기 83

퀴네가 들려주는 효소이야기

이 책은 '효소'때문에 아이보다는 제가 더 관심을 가지고 본 책입니다. 다른무엇보다 주부라는 이름으로 살아가고 있기에 음식을 만드는 일은 어쩔수 없이 의무 아닌 의무가 되어버렸습니다. 그래서인지 '효소'라는 제목에 민감할수 밖에 없네요. 물론 효소가 음식과 관련된 것만은 아니지만 읽고 싶다는 확실한 동기부여는 제공하였네요. 가끔 아이들에게만 책을 읽으라하고 저는 그 모습만 지켜보는 수준이였는데 이번에는 제가 더 적극적으로 읽게 됩니다.

효소에 대한 많은 이야기를 하고 있지만 정확히 효소가 무엇인지는 알고 있어야겠다는 생각이 드네요. 효소는 영어로 '엔자임(Enzyme)'이라 하며 퀴네가 1876년에 제안한 말이라고 합니다. 엔자임은 '효모 속에 있는'이라는 의미로 효모에 있는 알코올을 만드는 물질이라고 합니다. 우리 몸의 세포가 가지는 효소는 주성분이 단백질이라고 하는데 왜 이렇게 효소가 중요한 것일까요.

그것은 우리 몸에서 일어나는 화학 반응은 효소 없이는 거의 일어나지 않는다고 합니다. 더 나아가 화학 반응이 일어나지 않으면 어떻게 될까요. 몸이 자라고 음식을 먹고 운동하고 공부하는 모든 것들이 화학 반응 없이는 불가능한 일이라고 합니다. 밥을 통해 얻게 된 영양소가 세포에서 분해될때 에너지가 나옵니다. 영양소가 분해하는 것은 바로 화학 반응입니다. 그렇기에 이런 화학 반응을 할수 있게 하는 효소가 없다면 우리는 에너지를 얻을수 없게 되는 것입니다. 이러한 내용들은 설명이 잘 되어있어 이해하기 어려운 것은 아니지만 이렇게 그림과 함께 보여주니 한 눈에 쏙 들어옵니다.

이렇게 소중한 효소들의 수명은 어떻게 될까요. 짧은 것은 몇 시간, 간 것은 수십일 동안의 수명을 갖기도 한답니다. 필요가 없는 효소들은 분해가 되는데 분해를 하는 것도 바로 효소라고 합니다. 알면 알수록 신기한 효소의 이야기입니다.

그렇다면 효소는 우리 생활에 어떤 영향을 주고 효소를 이용한 제품에는 어떤 것들이 있을까요. 이제보니 가죽 가방, 가죽 장갑, 가죽 점퍼 등 가죽을 이용한 제품에고 효소가 사용된다고 합니다. 남녀노소 모두에게 사랑받는 청바지에도 이용된다고 하니 효소의 쓰임이 정말 다양하다는 것을 알수 있습니다. 책을 보며 저에겐 젖당분해효소와 알코올 탈수소 효소가 없다는 것을 다시한번 알게 됩니다. 우유를 마시면 속이 안좋고 알코올을 섭취하면 몸이 빨갛게 되고 구토, 두통 등의 증상이 생기는 것은 이러한 효소들이 없기 때문이라고 하네요.

매번 과학자가 들려주는 과학이야기 시리즈를 만나면서 느끼는 것은 어려운 과학을 재미있고 쉽게 접근할수 있다는 것입니다. 딱딱한 과학이 아니라 우리의 주변에서 쉽게 만날수 있고 멀리있는 과학이 아니라 우리와 가까이 있는 과학의 신비스러운 이야기들을 알아갈수 있습니다.

중학생 이상 수준의 과학을 듣다보면 자주 등장하는 단어 중 하나가 효소입니다. 특히 소화와 관계된 효소는 시험문제로도 자주 출제되어 아이들이 열심히 효소 이름을 외우곤 하는데, 막상 효소가 무엇인지? 우리 몸에서 어떤 활동을 하고 활동의 조건등은 무엇인지를 정확하게 아는 아이들은 드물거에요.

그런 효소에 의한 화학반응은 곧 우리가 살아있음을 의미할 정도로 중요하다고 하니 '퀴네가 들려주는 화학이야기'를 통해 제대로 된 효소 이야기를 들을 수 있다는 기대감이 듭니다.

'효소'라는 이름을 처음 사용한 과학자 퀴네는 그 이전 과학자들이 소화과정을 통해 어떤 물질에

의해 물질이 변화하는 것은 알고 있었으나 정확한 기작을 모르는 상태에서 촉매 작용을 하는 물질이 생명체 안에 있음을 알았고, 효모에서 착안해 효모라는 이름을 만들고 트립신도 이름을 붙여주었다고 합니다. 이 책의 가장 장점 중 하나인 과학이론과 그 이론에 관한 과학자를 알 수 있음이

돋보이는 주제입니다.

초중고등에 걸쳐 설명되고 있는 주제로 효소를 통해 "화학반응'에 대한 정확한 개념을

알 수 있고 어떤 화학 반응에 따라 효소의 작용으로 어떤 작용이 일어나는지를 정확하게

들을 수 있습니다.

또한 치약에서 세제,가죽제품, 심지어 청바지를 세공하는데에도 효소가 사용된다고 하니

효소의 활용 범위는 무궁무진하며 앞에서 살아있는 것이 바로 화학반응이라는 말이 책을 읽다보면

무슨 의미로 쓰였는지 확실히 느껴졌습니다.

재미있는 주제를 알기 쉽게 설명해 주었기에 효소가 무엇이고 구체적으로 인체 내에서

무슨 일을 하는지, 효소의 활동이 활발할 수 있는 조건까지 다양한 이야기를 들을 수 있는

책이네요^^

나에게 생긴 2012년의 가장 큰  변화중 하나가 직접 학교에서 정규 슈업시간에 아이들과 수업을 할 기회가 생겼다는 것이다.

그때마다 유용하게 참고하는 도서들중  하나가 과학공화국 시리즈와 과학자가 들려주는 과학이야기이다.

생태계에 대해서 할때는 생물의 다양성을 참고하고 미생물에 관해 수업할때 참고한것은 이 퀴네의 효소이야기였다.

퀴네는 독일의 생리학자로서 효소란  이름을 처음 사용한 과학자이다.

퀴네의 업적을 살펴보면 어떤 물질을 분해,변화시키는  촉매작용을 하는 물질을 효소, enzyme 이라고 제안하였다.또 이자에서 분비되어 단백질을 분해하는 효소인 트립신도 명명하였으며, 근육을 이루는 단백질인 미오신을 발견하였다. 그리고 망막에서 빛을 감지하는 물질인 로돕신을 추출해내기도 하는 등 과학에 일생을 바친 과학자이다.

퀴네가 들려주는 효소이야기는 총 13번째의수업으로 이루어져있다.

 이책의 장점을 몇가지 들라고 하면 각 장의 제일 앞에 교과연계가 된 부분이 단원과 단원명까지 나와있어 학습에 직접적인 도움을 준다. 각장의 마무리로 만화로  본문읽기를 통해 내용을 함축적으로 이해하기 쉽게 도와준다.

책을 다 읽은 후에는 책의 앞이지에 표시된 QR코드를 통해  동영상강의도  볼수 있다. 또한 과학 연대표와 체크,핵심내용으로 읽은 책에 대한 마무리 작업까지 할 수있는 똑똑해질 수 있는 것들이 많이 숨어있는 책이다.

우리가 살아있다는 이 신비한 사실속에 숨어있는 과학.화학반응을 통해 우리는 힘을 얻고 몸이 자라게 된다는 것.

우리 몸이 필요로하는 에너지는 우리가 섭취한 영양소가 분해되는 화학반응과 물질을 합성하는 화학반응, 즉 이화작용과 동화작용을 통해 물질대사가 일어난다는 것이다. 이러한 화학반응이 일어나는 과정에 있는 에너지 언덕을 넘어야하는 데 이 언덕을 낮추는 역할을 하는 것이 효소라는 것이다.

우리몸에서 일어나는 많은 화학반응의 결과로 이렇게 건강하고 살고 있는 우리 몸을 살펴보면 생각지도 않았던 효소의 작용들에 대해 신기하고 감사할뿐이다. 효소들이 우리 몸에서 작용을 할때는  효소자체로 작용을 하는 것이 아니라 호르몬이 그 연락역할을 하고 사람과의 인연처럼 효소도 맞는 기질을 만나 결합하는 데 여기에 두가지 설이 있다. 하나는 열쇠와 자물쇠설이고 둘째는 주먹과 밀가루반죽처럼 자신에게 알맞게 변형되어 맞게 된다는 것이다. 이때  딱 맞게 도와주는 것으로 도우미역할을 하는 조효소가 있는 데 비타민이 주로 조효소로 이용되기 때문에 우리몸에서 만들어지지 않는   비타민 섭취등을 신경써야 한다는 것을 새삼 알수있었다. 효소가 우리 몸에서 더 잘 일할수 있게 하려면 효소가 일 을 잘 할 수 있는 조건들을 만들어줘야하는 데

효소는  주로 단백질이라 열을 싫어하고, 또 너무 추워도 일을 못한다. 그리고 효소에 맞는 기질이 필요하고 어떤 기질과 만나느냐에 따라 작용하는 것이 달라지므로 기질도 많아야하고 적절한 기질들의 경쟁을 통해 기질을 조절하는 것이 중요하고 또한 중성을 좋아한다는 것이다.

이런 효소는 우리 몸에서 뿐만 아니라우리 생활과도 많은 관련이 있고 미래의 모습에도 많은 영향을 끼치고 있다.

음식에서는 빵,치즈,식혜,젓갈,된장 간장등의 발효식품,오징어 주스, 고기,홍차등에서도 효소의 역할을 찾아볼수 있다.

생활에도 사용된 효소를 찾아보면 향기를 제조하고 세제등에 사용되며 가죽 백이나 청바지 같은 제품에도 사용됨을 알수 있다.

이런 효소가 건강과도 연관되어 있다는 것은 두말할 필요도 없는 일일것이다. 일반 기호품과 의약품에서도 효소는 중요한 작용을 한다.특히 우리의 건강을 위해서 바이오센서나 생물반응기 고정된 효소를 의료에 사용하기 dna를 자르고 붙이기를 할때도 제한 연결 효소가 필요하고  DNA를 세균에 넣어주기를 통해 효소를 대량으로 만들수 도 있다는 놀라운 사실도 알수 있었다. 효소를 이용해 빛나는 나무도 만들수 있고 건강과 환경 먹을거리  인공효소등 앞으로도 많은 다양한 분야에서 효소를 이용한것들로 할것이 무궁무진하다는 사실에 전망있는 미래의 한 분야를 봤다는 사실이 실감나기도 한 것이 이 책을 읽으면서 얻게된 것중 또 하나의 소득이라면 소득이랄수 있겠다.