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광합성

  • [Origin] 원시지구, 생명의 색은 RED 유료 광합성이 없는 세상을 상상해보자. 식물이 없고 양분을 연소시켜 에너지를 얻을 산소도 없는, 생명체가 살기 혹독한 환경일 것이다. 조류와 식물이 광합성을 할 수 있게 된 것은 모두 엽록체 덕분이다. 엽록체는 광합성이 일어나는 세포 속 기관으로, 한 때는 독립생활을 하던 남세균(Cyanobacteria)이었다. 남세균은 어느 날 숙주세포에 우연히 잡아먹힌 뒤, 더 우연히 소화되지 않고 살아남아 엽록체로 진화했다. 세포내공생이라고 하는, 진화적으로 가장 중요한 이벤트다. 남세균 기원의 엽록체는 회조류와 홍조류, 녹조류, 육상식물 등으로 진화했다. 광합성의 기원을 찾는 일은 이들 남세균의 기원을 찾는 일과도 같다. 최초의 광합성은 ‘황 먹고 황 내고’ 최초의 광합성의 흔적은 35억 년 전의 지층에서 발견된 생물화석에 남아있다. 호주나 아프리카 나미비아 등에...
  • 오존감소 상태에서의 실험DNA, 엽록소 파괴하고 광합성 저해 계속 엷어지고 있는 오존층에 대한 우려가 깊어지는 가운데 오존이 부족한 상태에서의 식물생육에 관한 실험이 실시되었다. 미국 '매릴랜드'대학의 환경학자 '앨런 테무라'박사는 오존이 자연상태에서 보다 5%~50% 감소한 인공환경(온실)을 만들어 실험했는데 사진에서 보듯 오이의 성장이 더딜뿐아니라 병들어 죽는 상태에까지 이르렀다.(이 사진은 12% 감소된 상태에서 찍은 것) 오존이 줄면 보다 많은 자외선을 쬐게되고 과다한 자외선은 식물의 DNA, 엽록소 그리고 광합성에 나쁜 영향을 주고 있다고 '테무라'박사는 말했으며 이같은 견해는 대부분의 학자가 동의하고 있는 것. 지구대기는 과거 20여년동안 산업화의 촉진과 오존파괴물질의 증가로 3%가량 오존층이 엷어졌으며 학자들은 1%의 오존감소는 2%의 자외선증가를 초래한다고 보고있다. 오존파괴를 방...
  • 광합성 고효율 비결은 양자 결맞음 빛에너지를 화학에너지로 바꾸는 광합성의 비밀은 오랫동안 미스터리였다. 그런데 최근 그 비밀에 대한 단서가 제시됐다. 현대물리학의 한 축인 양자역학으로 설명할 수 있는 현상인 양자 결맞음이 그 단서다. 인류는 지난 100년 동안 화석연료를 남용한 결과 연료 고갈에 따른 에너지 위기와 지구온난화로 인한 환경 위기를 초래했다. 그 대안으로 떠오른 에너지원 가운데 하나가 태양광이다. 빛에너지를 전기에너지로 바꿔주는 태양광발전은 사실 인류의 발명품은 아니다. 적어도 30억 년 전 박테리아가 발명한 광합성이 그 원조다. 광합성은 엽록소 같은 색소가 햇빛을 흡수해 그 에너지를 전자로 전달하고 이 전자가 이산화탄소를 환원시켜 포도당을 만드는 과정이다. 즉 광합성에서는 빛에너지가 전기에너지를 거쳐 화학에너지로 저장된다. 태양광발전은 광합성에서 전기에너지를 ...
  • 광합성 하는 동물 있다? 없다? 약 36억 년 전 광합성을 하고 부산물로 산소를 발생시키는 박테리아가 나타났고 그 뒤 이 박테리아를 포획해 세포내소기관인 엽록체로 만든 진핵생물이 식물로 진화해 오늘날 푸른 지구를 만들었다. 멋진 시나리오이기는 하지만 증명하기는 어려울 거라고 생각했던 이 가정이 실제 사건이었음을 강력히 지지하는 현상들이 속속 발견되고 있다. 광합성 능력을 얻기 위한 생명체들의 역동적인 진화의 현장을 들여다보자. 먹기 위해 사느냐, 살기 위해 먹느냐. 바쁜 일상 속에서 자신을 잊고 살다 보면 이런 생각을 할 때가 있다. 이유야 어쨌든 동물인 사람은 먹어야 한다. 문득 이런 꿈을 꿔본다. ‘우리 세포에도 식물처럼 엽록체가 있어서 햇빛만 받아도 포도당이 만들어지면 얼마나 좋을까.’ 물론 피부는 다소 징그러운 초록색이겠지만. 식물이나 광합성을 하는 미생물을 &...