놀면서 공부하기

이번 포스트부터는 물의 이온화(ionization)에 대해 알아보자.   물은 사실 위와 같이 proton(H+)과 hydroxide ion(OH-)로 나누어질 수 있음.  다만 상온에서는 위 평형이 H2O쪽으로 잔뜩 치우쳐져 있고, 그 결과 이 반응의 Keq는 매우 적은 값임. (다만 이는 어디까지나 상온에서의 이야기이고, 온도가 달라질 시 위와 같은 dissociation 반응의 평형은 달라질 수 있음)    참고로 앞서 반응의 Keq는 위와 같이 표현할 수 있음.   그런데 solution 상에서는 H+가 생성되었다 하더라도, 이대로 계속 존재하지는 않고 거의 모든 경우 H2O에 의해 hydration(수화)되어서 H3O+(hydronium ion) 상태로 존재함.    한편 이 때 H3O+ ion..

이번 포스트에서는 삼투압(osmotic pressure)에 대해 알아보자.  osmotic pressure π는 low solute concentration(즉, high water concentration)에서 high solute concentration(low water concentration)으로 물분자가 이동하고자 하는 현상에 저항하는 힘을 의미함.    이와 관련된 그림이 위와 같음. 보면 삼투현상에 의해 원래는 (b)와 같이 물이 이동해가야 하지만, 이를 억지로 piston으로 눌러서 (c)와 같이 물을 원래 수면으로 맞춰준 경우, 이 때 가해준, osmosis에 resist하는 힘이 바로 π임. 한편, π는 아래와 같은 수식으로 표현될 수 있음.    이 때 ic는 osmolarity이..

이번 포스트에서는 noncovalent interaction이 biomolecule에 얼마나 중요한지를 보여줄 수 있는 예시들에 대해 조금 더 살펴보자.    위 그림은 hemoglobin을 나타내주고 있는데, 왼쪽 그림의 빨간색은 water를, 오른쪽 그림의 빨간색은 heme을, 양쪽 그릠의 파란색, 회색은 hemoglobin의 subunit들임.  보면 위 그림 왼쪽과 같이 water molecule이 hemoglobin 주위를 빽빽하게 둘러싸고 있어서, hemoglobin이 제 모양을 갖추고, 제 기능을 할 수 있도록 도와줌.    다음으로 위 그림은 cytochrome f 가운데 부분에 있는 water chain을 나타내주고 있음. 보면 5개의 water molecule들이 주변의 amino ac..

이번 포스트에서는 spinal interneuron들에 대해 알아보자. 일단 interneuron에는 excitatory interneuron과 inhibitory interneuron이 있음.      위 그림에는 inhibitory interneuron이 작용하는 대표적인 process가 나타나 있음. 보면 muscle spindle에 의해 유발되는 과정이 나타나 있는데, 이 때 앞서 살펴봤던 것과 같이 특정 근육의 stretch에 의해 결과적으로 monosynaptic하게 그 근육의 contraction이 일어나는 기작 외에, Ia axon은 spinal cord에서 inhibitory interneuron과도 synapse를 형성하고 있음. 이 inhibitory interneuron은 또 다른 ..

이번 포스트에서는 motor unit들에 대한 spinal control 과정에 대해 알아보자. 특히, proprioception, 즉 자기수용감각에 대해 알아보자.    proprioception을 가능케 해주는 여러 요소 중 우선 위 그림에 나타나 있는 muscle spindle에 대해 먼저 알아보자. 보면 muscle spindle은 위 그림 오른쪽과 같이 근육 가운데에 myofiber와 평행하게(병렬) 위치해 있고, 이 구조의 중간부가 부품하게 튀어나와 있음을 알 수 있음. 이 때 이 부분을 살펴보면 fiber가 group Ia sensory axon에 의해 감싸져 있음. 이 때 이들의 경우 mechanosensitive한 ion channel을 이용해서 muscle fiber가 stretch될 ..

이번 포스트에서는 근육의 수축과정에 대해 알아보자.    위 그림에는 muscle의 contraction 과정이 나타나 있음. 이 때 중요한 것 중 하나가, motor neuron의 말단에서 ACh가 분비된다는 것과, 그 결과 근세포 내의 sarcoplasmic reticulum(SR)으로부터 Ca2+가 분비되어서 결과적으로 근육이 수축한다는 것임. 한편 이후 Ca2+는 SR로 다시 reuptake되고 그 결과 muscle fiber는 relax됨.    위 그림에는 muscle fiber의 structure가 나타나 있음. 이 때 muscle fiber 하나는 여러 myoblast(muscle precursor cells)가 fusion된 채로 존재하고 있기 떄문에 하나의 fiber에 여러 개의 핵이 ..

이번 포스트에서는 비공유결합성 상호작용(noncovalent interaction)들과 관련된 내용들에 대해 살펴보자.  noncovalent interaction이란 electron pair를 직접적으로 공유하지는 않으면서 형성되는 분자간의 interaction을 의미함. 대표적인 예들로는 Ionic(Coulombic) interaction, Dipole interaction, van der Waals interaction, Hydrophobic effect가 있으며, 방금 나열한 순서대로 세기가 점점 더 약해짐. (→방향)  ionic interaction은 영구적으로 charged된 species들 간에 일어나는 electrostatic한 interaction임. 이는 ion-ion간에 발생할 수도..

이번 포스트에서는 motor neuron에 대해 본격적으로 알아보자.  이 때 upper motor neuron과 lower motor neuron이 있는데, upper motor neuron은 뇌에서 spinal cord로 motor signal을 전달해주는 neuron을 말하며 lower motor neuron은 실제로 근육을 움직이게 하는, upper motor neuron의 downstream에 존재하는 neuron을 말함.    위 그림에는 lower motor neuron의 위치가 나타나 있음. 보면 이들의 세포체는 ventral spinal cord 쪽에 위치하고 있으며, 여기서부터 바깥 방향으로 뻗어나가게 됨. 이 때 중간에 ventral root 부분이 있음. 한편 이 때 흥미로운 점 중..

이번 포스트에서는 체성신경계에 대해 알아보도록 하자.  운동선수들의 동작, 혹은 신체를 움직이는 각종 동작들을 보면 근육의 움직임에는 일종의 pattern이 있다는 것을 알 수 있음.    근육의 종류에는 위 그림에 나타나 있는 cardiac muscle, skeletal muscle, smooth muscle이 있음. 이 중 smooth muscle은 digestive tract, artery, 혹은 이와 연관된 구조의 움직임과 밀접하게 관련되어 있음. 한편 cardiac muscle과 skeletal muscle은 모두 striated muscle로 분류할 수 있음.  참고로 이 때 skeletal muscle들은 모두 somite라는, embryonic stage의 특정 cell group으로부터 ..

이번 포스트에서는 mechanosensitive ion channel들에 대해 알아보자. 이런 녀석들은 sensory neuron의 말단부에 위치하고 있음.    위 그림에는 실제로 mechanosensitive한 ion channel들이 나타나 있음. 이 때 눈여겨봐야 할 것 중 하나가 위 그림 오른쪽 아래에 나타나 있는 Piezo1인데, 이 녀석은 최근에 발견된 대표적인 mechanosensitive ion channel임. 보면 mechanical한 자극이 올시 열려서 세포 내부로 cation이 들어오고 AP가 생기게 되는 식으로 기능하게 됨.    다음으로 위 그림에 나타나 있는 것은 TRP family에 해당하는 녀석들임. 이들은 초파리에서 발견된 TRP channel(visual sensati..