놀면서 공부하기

지난 포스트에 이어서 살펴보자.    위 표에는 mitochondrial respiratory chain을 구성하는 4개의 complex가 나타나 있음. (그 밖에 III와 IV 사이에 cytochrome c가 끼어들어가 있음) 우선 complex I은 NADH dehydrogenase로도 불리며 45개의 subunit으로 이루어져 있고 내부에 FMN, Fe-S가 포함되어 있음. complex II는 succinate dehydrogenase로도 불리며 4개의 subunit으로 이루어져 있고 내부에 FAD, Fe-S가 포함되어 있음. complex III는 ubiquinone, 혹은 cytochrome c oxidoreductase로도 불리며 11개의 subunit으로 이루어져 있고 내부에 heme이..

이제 본격적으로 ETC 내부에서 typical하게 발견되는 electron carrier들에 대해 알아보자. 첫번째로 언급할 것은 NADH(nicotinamide adenine dinucleotide)임.    NADH는 위와 같이 생겼으며, 보면 niacin에 adenosine moiety가 첨가된 형태임. 이 때 adenosine의 당 부분, 그 중에서도 2번 탄소 부분에 phosphate가 하나 더 붙으면 NADPH가 됨. NADH, NADPH는 모두 soluble한 electron carrier이며, 특히 NADH는 NADH dehydrogenase에 의해 사용되게 됨.   위 그림을 보면 이 녀석은 2개의 전자, 2개의 수소이온을 input으로 받아 2개의 전자와 1개의 수소이온은 분자 내로 받..

카페인은 단순히 졸음을 쫓아주는 역할 외에도 다양한 생리학적 효과가 있어요. 이번 편에서는 그런 영향들을 장점과 단점으로 나눠 살펴보고, 건강하게 카페인을 즐기는 팁도 함께 이야기해볼게요.    먼저 장점을 보면, 카페인은 신경계를 자극해서 주의력과 반응속도를 향상시키고, 작업 효율을 높여주는 데 도움을 줘요. 시험을 앞두거나 업무 집중이 필요한 상황에서는 이런 효과가 아주 유용하죠. 또한 카페인은 운동 능력을 높이는 데도 도움을 줘요. 근육의 피로감을 줄이고 지구력을 늘려주는 효과가 있어서, 일부 스포츠 선수들은 경기 전 카페인을 활용하기도 해요.   또한 두통 완화에도 효과가 있어요. 특히 긴장성 두통이나 편두통 초기 단계에서는 혈관 수축 작용을 통해 통증을 줄여주는 역할을 하기도 해요. 그래서 실제..

카페인은 커피, 에너지 음료, 초콜릿, 녹차 등 다양한 식품에 들어 있다 보니, 하루에 얼마나 섭취하는 게 적정한지 궁금할 수밖에 없죠.    전문가들은 건강한 성인을 기준으로 하루 400mg 이하의 카페인 섭취는 대부분 안전하다고 보고 있어요. 이 정도 양은 커피로는 약 3~4잔 정도에 해당하고, 에너지 음료나 녹차 등을 포함하면 개인별로 조절이 필요하죠.     예를 들어, 아메리카노 한 잔에 들어 있는 카페인은 약 80-90mg, 에너지 드링크는 제품에 따라 50~200mg 이상까지 들어 있는 경우도 있어요. 초콜릿이나 홍차, 콜라 등에도 소량이 들어 있기 때문에, 생각보다 카페인을 많이 섭취하게 되는 경우도 있어요.     하지만 이 권장량은 어디까지나 평균적인 수치를 기준으로 제시된 것이고, 개..

많은 사람들이 처음 커피를 마실 때는 “정말 효과가 있다!”고 느끼지만, 시간이 지나면서 같은 양으로는 이전만큼의 각성 효과를 못 느끼는 경험을 하게 돼요. 이것이 바로 카페인에 대한 내성(tolerance) 현상이에요.  앞서 말했듯, 카페인은 아데노신 수용체를 차단해 뇌를 깨어 있게 만드는 역할을 해요. 그런데 이 작용이 반복되면, 우리 뇌는 이에 적응하려고 하죠. 즉, 아데노신 수용체의 수를 늘리거나, 수용체의 민감도를 높여서 카페인의 차단 효과를 상쇄하려고 해요. 그래서 결과적으로 같은 양의 카페인을 마셔도 예전만큼 각성 효과가 나타나지 않는 거예요.   예를 들어, 처음에는 하루 한 잔의 커피로 충분하던 사람이 점점 두 잔, 세 잔을 마셔야 같은 각성감을 느끼게 되는 거예요. 연구에 따르면 하루..

아침에 커피 한 잔으로 하루를 시작하시는 분들 많죠? 커피를 마시면 정신이 번쩍 드는 기분이 들고, 집중력도 높아지는 것 같은 느낌이 있어요. 그 이유는 바로 카페인 때문이에요.     카페인은 전 세계적으로 가장 널리 소비되는 각성 물질이에요. 그런데 이 카페인이 도대체 어떻게 우리 몸에 영향을 줘서 졸음을 쫓고, 깨어 있게 만들어주는 걸까요? 핵심은 바로 '아데노신'이라는 신경전달물질이에요. 아데노신은 우리가 깨어 있는 시간 동안 뇌 속에 점차적으로 축적되며, 피로감을 유도해요. 즉, 오래 깨어 있을수록 아데노신이 뇌세포에 많이 붙게 되고, 이는 졸음과 무기력함을 느끼게 만들어요. 쉽게 말해 아데노신은 뇌에 “이제 좀 쉬자”는 신호를 보내는 피로 유도자예요.     그런데 카페인은 아데노신과 구조가 ..

이번에는 조금 더 특이한 배경을 가진 감미료 두 가지를 소개할게요. 하나는 오랫동안 사용돼 온 아스파탐, 그리고 다른 하나는 비교적 최근 주목받고 있는 신종 감미료인 알룰로스예요. 먼저 아스파탐(Aspartame)은 1980년대부터 사용되어 온 인공 감미료로, 다이어트 탄산음료의 대표적인 성분 중 하나예요. 아스파탐은 두 가지 아미노산, 즉 ‘페닐알라닌’과 ‘아스파르트산’으로 구성된 디펩타이드로, 설탕보다 약 200배 강한 단맛을 내요. 이 감미료는 체내에서 단백질처럼 분해되어 칼로리를 약간 내긴 하지만, 사용량이 워낙 적기 때문에 실질적인 칼로리는 거의 무시할 수 있어요. 아스파탐은 여러 국제 기관에서 오랜 기간 연구되었고, 일반적인 섭취 수준에서는 안전하다고 판단되었어요. 다만 페닐케톤뇨증(P..

건강과 체중 관리에 대한 관심이 높아지면서, 설탕을 대체할 수 있는 무칼로리 감미료에 대한 수요도 크게 증가하고 있어요.    특히 스테비아와 수크랄로스는 대표적인 무설탕 감미료로 많이 사용되고 있는데요, 오늘은 이 두 감미료의 특징과 장단점을 자세히 살펴볼게요.  먼저 스테비아(Stevia)는 남아메리카 원산 식물인 스테비아 잎에서 추출한 천연 감미료예요. 잎에 포함된 ‘스테비올 배당체’라는 물질이 설탕보다 무려 200~400배 강한 단맛을 내요. 그런데도 체내에서 거의 분해되지 않기 때문에 칼로리는 거의 없다고 볼 수 있어요. 스테비아는 가루, 액상, 알약 형태로 시중에 판매되고 있고, 소량만 사용해도 충분한 단맛을 낼 수 있어서 다이어트용으로 많이 쓰여요.   스테비아는 혈당을 올리지 않고 인슐린 ..

단맛을 내는 대표적인 감미료로는 자당(설탕)과 액상과당(HFCS, High Fructose Corn Syrup)이 있어요.      이 두 감미료는 모두 과당과 포도당이라는 단당류를 기반으로 하지만, 구조와 사용 방식, 흡수 속도 등에서 차이가 있어요.     설탕은 포도당과 과당이 1:1로 결합된 이당류로, 고체 결정 형태로 존재하며 자연 상태에서 사탕수수, 사탕무 등에서 추출해 얻어요. 설탕은 우리 몸에 들어가면 소장에서 분해 효소에 의해 포도당과 과당으로 분해된 뒤 흡수돼요. 반면, 액상과당은 옥수수 전분을 효소로 처리해 만든 인공 감미료로, 액체 형태이고 주로 음료나 가공식품에 사용돼요. 대표적으로 콜라, 과일 음료, 드레싱, 소스 등에 많이 들어 있어요.   일반적으로 HFCS는 과당이 약 55..

인간은 단맛을 본능적으로 좋아해요.     이는 진화적인 관점에서 매우 합리적으로 설명할 수 있어요. 수천 년 전 인류가 생존을 위해 식량을 찾아다니던 시절, 에너지 밀도가 높은 음식은 생존에 큰 이점을 줬어요. 특히 당분은 빠르게 사용할 수 있는 에너지원이기 때문에, 인체는 이를 쉽게 감지하고 빠르게 보상하는 시스템을 갖추게 되었죠.     우리 혀에는 단맛을 감지하는 미각 수용체(T1R2/T1R3 수용체)가 있고, 이 수용체가 설탕, 과당 등 단맛 분자와 결합하면 뇌로 신호가 전달돼요. 뇌에서는 도파민, 세로토닌과 같은 쾌감을 주는 신경전달물질이 분비되며, 단맛에 대한 긍정적 감정이 강화돼요. 이 과정은 학습과도 연결돼 있어서, 반복적으로 단맛을 먹은 경험이 기분 좋은 기억으로 남아, 이후에도 단맛을..