[미디어유스 / 송정환 기자] 식물에 광합성과 세포호흡은 없어서는 안될 필수적인 과정이다. 식물에서는 이 두 정을 대표적인 과정이라고 생각할 수도 있다. 먼저 세포호흡에 대해서 알아보도록 하자. 세포호흡이란 포도당과 같은 유기물질을 산화 과정을 통해 전자전달계를 통해서 에너지원인 ATP를 생산하는 과정이라고 할 수 있다. 세포호흡은 해당과정, 시트르산 회로, 산화적 인산화 과정으로 나뉠 수 있다. 해당과정은 포도당으로 피루브산을 형성하여 ATP와 같은 에너지를 얻을 수 있다. 여기서 형성된 피루브산은 나중에 시트르산 회로로 들어가게 된다. 시트르산 회로에서는 해당과정의 산물로 들어온 피루브산이 아세틸-CoA로 전환되어 마찬가지로 ATP와 같은 에너지를 생성한다. 마지막 과정인 산화적 인산화 과정에서는 H+이온이 이동하는 과정이기에 어쩔수 없이 H+이온 농도가 발생할 수 밖에 없다. 이러한 삼투 과정을 통해 나중에 ATP 합성요소로 인해서 ATP합성이 이루어진다. 이 과정에서 NADH와 FADH2는 전자 전달계의 역할을 하고 산소는 최종 전자 수용체의 역할을 한다.
어떻게 보면 세포호흡 과정이 너무 복잡하다고 느껴질 수 있다. 또 다른 과정으로 광합성을 알아보자. 광합성은 태양으로부터 얻은 빛에너지를 ATP와 같은 에너지원으로 전환하는 과정이라고 보면 된다. 그리고 광합성은 틸라코이드 내부에서 발생한다. 쉽게 명반응과 켈빈 회로의 2가지 과정으로 나눌 수 있다. 명반응에서는 빛에너지를 ATP와 NADH와 같은 것으로 전환시키고 대기로 산소를 배출하는 과정이다. 켈빈 회로는 명반응에서 얻은 ATP와 NADH를 이용하여 이산화탄소를 G3P라는 것으로 전환한다.
그렇다면 앞서 나열한 세포호흡과 광합성이 우리의 일상에 어떤 영향을 줄 수 있을까? 일단 우리 인간 자체가 식물들로부터 이로운 점을 많이 받고 있다. 어떠한 사람들은 정원이나 길거리에 펴있는 꽃과 식물을 보며 스트레스를 덜어내는 사람들도 있고 무엇보다 가장 중요한 것은 광합성과 세포호흡 과정이 없다면 일단 농사 자체를 진행할 수 없게 될 것이다. 이렇게 농사를 진행하지 못하게 되면 우리가 주식으로 하는 쌀, 채소 등을 수확하지 못해 우리의 식량난으로 이끌어 갈 것이다. 어디 쌀뿐만인가 그냥 모든 작물을 재배하기 힘들 것이다.
이렇듯 광합성과 세포호흡은 식물뿐아니라 우리 인간에게도 꼭 필요한 과정이다. 이 과정들의 모든 동력은 태양으로부터 온다고 생각한다. 지구계의 모든 생물은 햇빛을 안 보고는 살 수 없을 뿐 아니라 필요한 에너지와 유기물질을 생성하기 위해 태양 빛은 꼭 필요한 요소이다. 우리들은 이러한 현상을 당연하게 여기고 있다. 물론 자연스러운 현상이다. 하지만 지금 전 세계에서는 지구온난화를 문제로 삼고 있다. 우리가 이렇게 당연하고 자연스럽게 여기는 현상들이 더 이상 안 일어날 수도 있다는 것이다. 우리는 현재를 소중히 여기면서 대기에 이산화 탄소 방출하는 행동은 물론 지구에 해가 되는 행동을 자제할 필요가 있어보인다.
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