인간이 얼마나 복잡한 생물 기계인지 알려주는 애니메이션

인간의 몸은 약 60조 개의 세포로 구성되어 있다고 합니다. 세포가 어떻게 기능하고 어떻게 생명 활동을 하는지, 그 기본적인 지식에 대해 YouTube 채널 Kurzgesagt가 해설하고 있습니다.

You Are an Impossible Machine - YouTube

세포는 이른바 수십조의 모래로 가득 채워진 방에 수박이나 포도 등의 과일이 수만 개 떠 있는 구도로 되어 있습니다.

물론 모래와 과일은 어디까지나 비유로, 진짜 세포는 물이나 눈에 보이지 않을 정도로 작은 단백질과 당 분자로 구성되어 있습니다.

세포를 구성하는 대부분이 단백질이며, 인체에서 단백질이야말로 생명활동의 기본이 되는 것입니다.

단백질은 아미노산이라는 물질이 연결되어 있습니다. 아미노산이란 카르복시기(-COOH)와 아미노기(-NH 2 )를 가지는 유기 화합물의 총칭으로, 그중 일부가 단백질의 재료가 됩니다.

특히 단백질의 재료가 되는 아미노산은 α-아미노산으로 불리며 21종류 존재합니다.

아미노산의 카르복시기와 아미노기가 탈수 결합(펩티드 결합)함으로써 마치 아미노산으로 만든 끈처럼 연결됩니다.

생명 활동에 있어서 아미노산은 알파벳, 단백질은 단어와 같다고 할 수 있습니다.

그리고 여러 단백질이 하나의 생명 활동을 수행합니다. 이 여러 단백질의 연쇄에 의해 수행되는 생명 활동은 "패스웨이"라고 불리며 말하자면 문장에 해당합니다.

인간의 경우, 하나의 정리된 문장을 구성하는 단어의 수가 8천 개 정도이지만, 단백질에 의한 생명언어는 2만 개에 달합니다.

영어의 경우 한 단어가 평균 약 5자이지만 단백질의 경우 약 375 분자의 아미노산으로 구성되어 있습니다.

그런 단백질의 설계도는 인간 세포에 있는데, 옥시 리보 핵산(DNA)에 기록되어 있습니다. 하나의 세포에 포함된 DNA를 모두 늘리면 전체 길이가 무려 2m에 달합니다.

인체 1개에 포함된 DNA 모두를 연결하면 지구와 태양 사이의 거리 약, 1억 5천만 km의 20배에 해당한다고 합니다.

DNA는 뉴클레오티드라고 불리는 물질이 연결된 끈이 2중 나선을 그리는 구조로 되어 있습니다. 뉴클레오티드에는 아데닌·구아닌·시토신·티민의 4 종류가 있어, 이 뉴클레오티드의 배열 방법이 단백질의 설계도가 되고 있습니다.

대략적인 흐름으로서는, DNA로부터 리보 핵산(RNA)으로 전사(Transcription)가 행해져, 전령 RNA(Mensenger ribonucleic acid)가 합성됩니다. 그 mRNA로부터 불필요한 정보를 잘라낸 것을, 리보솜(ribosome)이라고 불리는 기관이 읽어내, 전이 RNA(tRNA)에 의해 뉴클레오티드의 서열에 대응한 아미노산이 운반되어 단백질이 만들어지는 구조입니다. 이것은 생명에 있어서 가장 중요한 기간 시스템이며,「센트럴 도그마」라고 불립니다.

아미노산이 문자, 단백질이 언어, 패스웨이가 문장이라면, DNA는 문법이며, 세포가 화자에 해당합니다.

센트럴 도그마에 의해 연결된 아미노산은 접히듯이 하여 입체구조를 획득합니다.

단백질이 생명 활동에 있어서 중요한 것이, 이 입체 구조로, 예를 들면 여러 단백질이 있고 입체 구조가 대응하고 있는 경우가 있습니다.

이것이 물리적으로 맞물리면 새로운 기능을 얻을 수 있습니다.

또한, 단백질의 설계도인 DNA는 히스톤이라고 불리는 단백질을 접어 감아주는 구조를 가지고 있습니다.

히스톤 덕분에 DNA는 작게 접혀 염색체라고 불리는 생체 물질의 단위가 됩니다.

세포에는 이 염색체가 여러 개 포함되어 있습니다. 인간의 경우, 보통 46개의 염색체가 세포핵 내에 존재합니다.

그리고 세포는 역할에 따라 분화하고 모여 조직을 형성합니다.

또한 이 조직이 모여 우리의 몸이 존재하는 것입니다.