[카테고리:] 생명과학
바다 속으로 들어가면 주위 압력이 크게 상승한다. 이 상태에서 폐가 압착되지 않고 팽창을 유지하려면 흡입하는 공기도 고압으로 공급되어야 한다. 고압 공기를 흡입할 때 폐를 지나는 혈액은 폐포의 극단적으로 높은 기압에 노출되는데 이 상태를 고압증(hyperbarism)이라 한다. 이 고압 상태가 일정한 한계를 넘어서면 생리기능이 크게 변화하며 심할 경우 생명이 위험할 수 있다. 수심에 따른 기압 변화. 해수면 […]
저산소압이 인체에 미치는 영향 고도에 따른 대기압. 표 43-1은 고도에 따른 대기압과 산소압을 대략적으로 보여준다. 해수면에서의 대기압은 760 mm Hg, 10,000 feet (3050 m)에서는 523 mm Hg이고, 50,000 feet (15,250 m)에서는 87 mm Hg이다. 이런 대기압의 감소는 고소생리학(high altitude physiology)에서 다루는 모든 저산소증의 기본적 원인인데, 이는 대기압이 감소함에 따라 대기 중의 산소분압이 비례적으로 감소하기 […]
펌프로서의 심장의 기능을 어떻게 측정할 것인가? 한 가지 방법은 주어진 시간 동안에 심장에서 펌프되어 나오는 혈액량인 심박출량(cardiac output, CO)을 측정하는 것이다. 심장을 떠난 모든 혈액은 여러 조직으로 흐르기 때문에 심박출량은 몸 전체에 배분되는 전체 혈류를 나타낸다. 그러나 심박출량은 혈액이 어떻게 여러 가지 조직으로 배분되는지에 관한 정보를 알려주지는 않는다. 혈액의 흐름에 관한 그러한 분배는 조직 수준에서 […]
각 수축이 완전히 종료하였을 때에 심실에 잔류하는 혈액의 목적은 무엇인가? 그 한 이유로 잔류하는 65 mL의 수축기말 부피는 ‘위기상황에 대비한 여유(safety margin)’를 제공한다. 더 강력한 수축이 일어나면, 심장은 수축기말 부피를 감소시킨다. 따라서 더 많은 혈액이 조직으로 나간다. 많은 생리적 기능처럼, 일반적으로 심장은 모든 혈액을 다 사용하지 않는다. 한 번의 수축에서 하나의 심실이 퍼내는 혈액의 양을 […]
심장주기를 묘사하는 다른 방법은 그림 14-17b에서 볼 수 있는 압력-부피 그래프를 이용하여 설명하는 것이다. 이 그림은 심장주기 동안에 일어나는 부피의 변화를 X 축에, 압력의 변화를 y 축에 나타냈다. 심장을 통한 혈액의 흐름은 모든 액체와 기체의 흐름을 지배하는 원리와 같은 원리로 이해해야 한다. 즉, 유동은 고압력 부위에서 저압력 부위로 흐른다. 심장이 수축할 때 압력은 상승하고 혈액은 […]
각 심장주기는 심근이 이완해 있는 기간인 확장기(diastole)와 근육이 수축해 있는 동안의 기간인 수축기 (systole)로 나눌 수 있다. 심방과 심실은 동시에 수축하고 동시에 이완하지 않기 때문에 심방과 심실에서 일어나는 현상을 다르게 접근해보겠다. 심장주기 동안에 일어나는 혈류현상에 관해서 논의해보면, 혈액은 고혈압 부위에서 저혈압 부위로 흘러가는 것은 이미 알고 있고, 수축은 혈압을 높이고 이완은 혈압을 낮춘다는 것을 생각해보자. […]
대부분의 식물에서 탄소고정의 첫 번째 산물은 캘빈회로에서 생성되는 3탄당인 3-인산글리세르산(glyceraldehyde-3-phosphate, G3P)이다. 이러한 C3 식물들(C3 plants)은 덥고 건조한 낮에 기공을 닫아 물의 손실을 방지하고, 잎의 공기 공간에서의 CO2 농도는 떨어져 캘빈회로를 느리게 만든다. CO2보다 O2가 더 많이 축적되면서 루비스코는 CO2 대신 O2를 RuBP에 첨가한다. 그 산물은 쪼개져 2탄당 화합물이 엽록체를 떠나고 분해되어 CO2를 방출한다. 이처럼 낭비처럼 […]
전자기 방사라고도 부르는 태양 빛 전자기 에너지의 본질은 전기장과 자기장의 주기적인 파동의 교란으로 이동한다. 파장이라고 부르는 전자기파의 마루사이의 거리는 감마선처럼 짧은 파장부터 라디오파의 긴 파장까지 전자기스펙트럼(electromagnetic spectrum)의 범위를 갖는다. 가시광선(visible light)은 380㎚부터 750㎚까지의 작은 범위를 가지며 광합성을 추진한다. 빛은 또한 고정된 에너지량을 가지며 낱개 입자로 구성된 광자(photon)처럼 행동한다. 광자에 있는 에너지량은 그것의 파장에 반비례한다. 색소(pigment)는 […]
광합성의 두 과정은 명반응과 캘빈회로이다. 태양에너지는 명반응(light reaction)에서 화학에너지로 전환된다. 엽록체에 의해 흡수된 빛에너지는 물로부터 전자와 수소이온을 전자수용체 NADP+로 전이시키고 NADP+가 NADPH로 환원되어 일시적으로 전자를 저장한다. 물이 분해될 때 산소가 방출된다. 광인산화(photophosphorylation) 과정에서 화학삼투를 이용하여 명반응 동안 ATP가 생성된다. 캘빈회로(Calvin cycle)에서 이산화 탄소는 탄소고정(carbonfixation)에 의해 기존의 유기화합물로 합병되고 이 화합물은 환원되어 탄수화물을 생성한다. 명반응에서 생성된 […]