이처럼 생명체는 음식물을 섭취하여 소화하고 그러한 과정에서 에너지를 만들어내는 기본적인 생리작용이 이루어져야 한다. 단세포 세균이나 곰팡이들도 생명체인데 그러한 눈에 보이지 않는 미생물들도 세포내에 사람과 같이 다양한 기관을 가지고 각자 나름대로의 삶을 살고 있는데 이러한 미생물의 내부 구조에 대하여 알아보겠다. 먼저 세균과 곰팡이의 가장 큰 차이는 유전자(DNA)를 따로 주머니를 만들어서 보관하고 있는지에 따라 분류된다. 곰팡이는 유전자를 별도로 보관해서 핵이라고 하는 기관을 가지고 있는 미생물이고, 세균은 유전자를 세포내 다른 구조물과 구분 없이 보관한다는 것은 앞전에도 언급한 바 있다. 곰팡이에 비해 단순한 구조인 ‘세균’ 세균은 곰팡이에 비해 단순한 구조를 가지고 있다. 세균의 겉에는 긴 채찍 같은 꼬리가 한 개 내지 여러 개 붙어 있어서 세균이 움직일 수 있는 모터 역할을 하고 있다. 세균의 겉은 세포벽과 세포막으로 둘러 쌓여 있고 내부에는 유전물질인 DNA와 리보솜(Ribosome)을 갖는다. 유전물질은 사람의 뇌에 해당되는 부분이며 리보솜은 DNA의 명령을 따라 필요한 단백질을 만들어 내는 기관이다. 세균의 구조 중에 주목해 볼 기관이 외부 껍데기이다. 껍데기가 어떻게 생겼나에 따라 세균 분류를 하기 때문이다. 또한 세균을 죽이는 항생제 중에는 세포벽을 못 만들도록 방해를 하는 물질들도 있는데 대표적인 것이 페니실린(Penicillin)이다. 페니실린은 세균이 증식할 때 세포벽 합성작용을 억제하여 더 이상 증식하지 못하도록 하는 물질이다. 그램 양성균 ‘바실러스 세균’ 색깔은? 미생물 실험실에서 세균을 분류하는 과정을 공부할 때 초기에 기본적으로 해보는 실험이 그램 염색(Gram staining)이라는 것이다. 세균에 약품 처리를 해서 현미경으로 관찰할 때 분홍색으로 보이면 그램 음성균(Gram-positive)이라 하고 보라색으로 염색되면 그램 양성균(Gram-negative)으로 분류를 한다. 대표적인 그램 음성균은 대장균이, 그램 양성균은 바실러스 세균이다. 그런데 막상 세균을 염색해서 관찰할라 치면 이것이 분홍색인지 보라색인지 분간이 안 갈 때가 너무 많다. 보는 사람에 따라 분홍색이라는 사람도 있고 보라색에 가깝다는 사람도 있어서 염색으로 분간하기가 여간 까다로운 것이 아니다. 미생물이 어떤 세균인지 정확하게 이름을 분류해내는 실험을 동정(Identification)이라고 하는데 20년 전만 해도 동정하는 실험으로 대학원 논문을 쓸 정도로 까다로 왔다. 요즘에는 미생물 관련 분석기계들이 편리하게 개발되어 있어서 단 몇 일만에 미생물을 분류해 낼 정도로 신속하게 처리할 수 있다. 효소 등 단백질 만들어 내는 ‘리보솜’ 세균의 소기관 중에 주로 관찰되는 것이 리보솜인데 리보솜은 세균이 살아가는데 있어서 필요한 모든 단백질을 만드는 기관이다. 예를 들어 바실러스 세균이 길을 가고 있는데 단백질이 풍부한 콩을 만나게 되면 순간적으로 바실러스는 DNA의 명령에 따라 콩을 분해할 수 있는 모드로 신속하게 전환이 된다. 콩을 바실러스가 흡수할 수 있도록 하기 위해서는 콩 단백질을 분해해서 아미노산으로 효소 분해를 해야 한다. 바실러스의 내부 사령탑인 DNA가 콩이 위치해 있는 것을 파악을 하여 콩을 분해할 수 있는 효소인 단백질 분해 효소를 엄청나게 많이 만들어 내도록 명령을 내린다. 그러면 리보솜은 단백질 분해 효소를 쉴 새 없이 만들어서 세포 밖으로 내보낸다. 세포 밖으로 나온 단백질 분해 효소에 의해 콩이 분해되어 아미노산으로 만들어지면 그것을 흡수하여 생존에 필요한 영양원으로 삼게 되는 것이다. 이렇듯 리보솜은 효소와 같은 단백질을 실질적으로 만들어 내는 역할을 수행하고 있다. 곰팡이와 세균의 차이 ‘미토콘드리아’ 곰팡이와 세균의 구조적인 차이는 미토콘드리아(Mitocondria)이다. 미토콘드리아는 세포내에서 사용할 수 있는 에너지인 ATP라는 물질을 만들어 내는 기관이다. 외부에서 섭취한 영양물질을 산소와 반응시켜 태우면 에너지가 생기는 데 이러한 일련의 과정을 호흡이라 하고 호흡이 일어나는 기관이 미토콘드리아이다. 생명체 안에 있는 일종의 화력발전소와 같은 역할을 하는 것이다. 세포내에 미토콘드리아가 있다는 것은 산소를 필요로 하는 생물이라는 표시로 볼 수 있다. 대부분의 곰팡이는 미토콘드리아를 가지고 있고, 곰팡이는 생존에 있어서 산소를 필요로 하는 것이 바로 여기에 있는 것이다. 세포내 미토콘드리아에서 섭취한 영양물질을 태우다 보면 완전 연소가 되지 않아 그을음(Soot)이나 매연과 같은 불완전 연소 물질이 발생할 수도 있는데 이러한 물질을 통칭하여 활성산소라고 한다. 활성산소는 생물체에 악영향을 끼쳐 건강을 해치거나 생명을 단축시킬 수도 있다. 활성산소로 인해 우리 사람에게 노화(老化)가 진행되거나 암이 발생할 수 도 있다. 항산화물질을 많이 함유한 ‘블루베리’ 사람을 포함한 살아가면서 숨을 쉬는 모든 생물은 세포내 미토콘드리아에서 활성 산소가 필수적으로 생기게 되어 있고 이것 때문에 여러 가지 문제가 생기는 것이다. 우리가 건강식품으로 섭취하는 것 중에 항산화물질이라는 것이 있는데 항산화물질은 활성산소를 제거하거나 무해하게 하는 역할을 한다. 항산화 작용을 하는 물질이 많이 함유되어 있는 대표적인 식물이 블루베리이다. 덥고 습한 계절에 자칫 스트레스로 인해 몸의 균형이 깨지기 쉬울 때 섭취해 볼만한 음식들이다. |
