최신 미병의학 5강 - 제3강 내 몸의 힘(力)=기운(氣運)=ATP는 어디서 나오는가?

[윤정희(울산)]

제3강 내 몸의 힘(力)=기운(氣運)=ATP는 어디서 나오는가?

 자동차가 움직이거나 사람이 일상생활을 위하여 움직이는 것(활동)을 일상용어로는 힘(力)이라 하고, 고전 의학적으로는 기(氣)라하며, 현대 의학적으로 에너지라 하고, 생명 과학적으로는 ATP라는 약자로 표시하며 식품 영양학적으로는 칼로리(Kcal)라 부른다.

Ⅰ. 개요

 자동차가 굴러가는 것은 가솔린이나 경유 같은 연료를 엔진실에서 연소시켜 에너지를 얻고, 사람이 움직일 수 있는 것은 탄수화물, 지방, 단백질과 같은 연료(영양분)를 소화 흡수시켜 세포로 이동하여, 세포(미토콘트리아)에서 영양분과 산소가 결합하여 연소되면 에너지를 발생시켜 생명활동이 가능한 것이다.

 따라서, 우리가 어떤 원료(음식물)을 섭취하느냐는 문제는 대단히 중요한 문제로, 이 사실에 중점을 두고 건강을 관리하여야 한다는 사실이다.

 이처럼 세포에서 영양분이라는 연료와 산소가 결합하여 에너지가 발생하는 일련의 과정을 “세포호흡”이라 하며 이것은 세포의 소기관인 “미토콘드리아(mytochondria)”라고 하는 연소기관(엔진실)에서 일어난다.

 3대 영양소(원료) 중에서 탄수화물이 가장 먼저 이용되고, 지방은 몸속에 저장되었다가 서서히 이용되며 단백질은 탄수화물, 지방이 부족할 때 사용되는 마지막 원료(영양분)가 된다.

                                                        자동차와 사람의 비교

명칭	연소 한다.	호흡 한다.
반응장소	엔진실	미토콘드리아(조직세포)
반응온도	400℃	약 37.5℃(체온범위)
반응과정	연료+산소 ⇒ 물, 이산화탄소, 에너지	영양분+산소 ⇒ 물, 이산화탄소, 에너지
에너지 발생	다량의 에너지를 일시에 방출	소량의 에너지를 천천히 방출

                                                   힘(力), 기(氣), 에너지의 발생과 용도

 ATP, 즉 아데노신에 인산기가 3개 달린 아데노신3인산은 모든 생물의 세포 내에 풍부하게 존재하며, 생물의 에너지 대사에서 매우 중요한 역할을 한다.
 ATP는 아데노신(adenosine) · 3(tri: three) · 인산(phosphate)의 각 낱말 첫 글자만 따서 부르는 약어로, 아데노신이라는 물질에 인산 3개가 결합된 것이다.
 아데노신은 오른쪽 그림과 같이 아데닌이라는 질소 함유 유기 화합물(염기)에 5탄당(탄소 원자가 5개인 탄수화물의 일종)이 붙어 있는 화합물이다. 아데노신에 인산기가 1개 달리면 아데노신1인산(adenosine monophosphate: AMP), 2개 달리면 아데노신2인산(adenosine diphosphate: ADP)이라고 한다.
 ATP에 붙어 있는 인산기들은 인산 결합에 의해 서로 연결되어 있다. ATP에서 가장 끝에 붙어 있는 인산기는 인산 결합을 끊고 떨어져 나갈 수 있는데 이때 에너지가 방출되며, 생물체는 이 에너지를 이용하여 활동하기 때문에 ATP를 에너지원이라고 한다.

 화학변화가 일어나 에너지의 출입 즉 흡열반응과 발열반응이 일어나면 그 만큼 질량의 변화가 일어나는 것은 당연하다.

예를 들면, 탄소가 연소되어 이산화탄소가 될 때,

C + O2 → CO2 + 9,700cal

12g + 32g → 44g + 4.6mg/1,000만

 9,700cal를 질량으로 환산하면 1,000만분의 4.6mg의 질량이 에너지로 변화한다는 공식이지만 그 질량은 측정할 수 없기 때문에 무시되고 있는 데,

 이렇게 무시되고 있는 질량과 에너지에 관련해서는 더욱 창의적인 연구가 필요하다고 사료된다.

 당분(포도당)의 칼로리(열량) 계산

 포도당 1g이 인체 내에서 소화 → 흡수 → 대사될 때, 획득할 수 있는 열량(에너지)는 몇 칼로리일까?

                          항노화 미병의학, 2021, 한국 약초 대학, 신삼기

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