안녕하세요.

제9회 137억년 우주진화 5강 현장스케치 입니다.

계절의 여왕답게 5월의 하늘은 맑고, 푸르고, 조금 덥군요.

5월의 교정은 화사하기 이를데 없습니다. 

그 화사한 신록의 품에 뒹굴어야 할 것 같은 유혹은 뿌리치고,

박자세는 오늘도 의욕충만, 기대충천한 마음으로 법학관 101호실로 모여듭니다.    

암기 테스트하는 아름다운 모습 담기도 전에 모두 제출되어 있네요.

제출되어 있는 테스트지에 누구나 감동 받습니다. 누구나 참여하실 수 있습니다.

모두들 수고 많으셨습니다.

와우~ 오늘 간식 도우미는 대전팀? 능숙한 솜씨로 테이블 셋팅 완료!

최병관, 문장식 선생님 감사드립니다.^^

오늘은 또 어떤 강의가 진행될까요? 4강 광합성과 호흡에 이어지는 내용이 예상됩니다.

김현미이사님 오프닝 해 주십니다. 

"그 책좀 줘보세요..." 

과학잡지 Newton입니다. Science 잡지도 있지요.

이런 유명한 과학잡지류들이 궁극적으로 공부에 도움이 될까요?

박사님도 이런 류의 잡지들을 많이 보셨는데, 되돌아 생각해 보면 그 효과가 미미한 것 같다고 하십니다.

처음 입문의 단계에서는 도움이 되지만, 깊이 공부를 하기 위한 정석은 역시...

박자세식 유니버셜 랭귀지를 파고드는 것이라고 하시는군요.

또한 공부는 스케치에 가깝기 때문에 처음부터 완벽한 그림을 그리려고 하면 완성하기 어렵다는 겁니다.

일단 스케치를 그리듯 밑그림을 그리고, 그 위에 색을 채워가면 됩니다.

그런 의미에서 오늘도 우리는 좀 더 근본적인 핵심을 정면돌파합니다.

돌아가려고 하기 때문에 오히려 멀고 실체에 다가서지 못합니다.  

오늘의 시작 멘트는 'DNA는 무엇인가?' 입니다.

우리가 잘 알고 있다고 생각하는 이것도 조금 깊이 질문해 보면 엉성하고, 구멍 투성이라는 걸 알 수 있지요. 

제대로 알기 위해서는 DNA를 그려보면 됩니다. 

2개의 곡선이 바로 DNA입니다.

Watson과 Crick에 의해 이 구조가 밝혀지고 나서 인류의 역사는 바뀌었습니다.  

'형상적 실체' 로서의 정보보다 앞서는 것이 '물리적 실체'로서의 내용입니다.

이것은 바로 측정이 가능하다는 것이죠.

한 주기는 3.4nm, 폭은 2nm, 중간 연결선은 바로 뉴클레오타이드이며, 이 간격은 0.34nm입니다.

정확한 DNA의 실체죠.

이 염색사는 히스톤 단백질에 감겨있습니다.  

히스톤 8량체에 146개의 뉴클레오타이드가 1.65번 회전한 것이 기본단위인 nucleosome이며,

1개의 gene은 약 40개의 nucleosome으로 구성됩니다.

히스톤에 감긴 염색사의 모습을 재현해 설명해 주시느라 마이크와 마이크줄이 등장합니다. 

설명 도우미까지 등장 

머리카락 단면의 1/100크기에 1.8m의 염색사가 돌돌말려 있다고 생각해 보세요.

또 필요한 순간에는 이 염색사가 순식간에 풀려야 하고 이때 'helicase'가 등장합니다.

이 정교함을 어떻게든 입체적으로 설명해 주시려고 애쓰시는 박사님. 

그 설명을 놓치지 않고 들으려는 회원들 

눈에 보이지 않는 것들이 눈에 보이는 듯 합니다. 

그래! 저게 바로 DNA로구나.. 이게 바로 실체로구나.

조금씩 DNA라는 실체에 다가섭니다. 

우리가 흔히 염색체라고 하면 떠올리는 것은 23쌍의 염색체입니다.

그 속에 담겨있는 염색사들을 면밀히 살펴보면 '물리적 실체'가 보입니다. 

22번 염색체는 48 × 1000000개의 염기쌍을 가지며, 이것을 확대하면 다시 DNA가 보입니다.

인간의 유전자는 25,000개 정도이고 전체 nuclesome의 약 1.5% 정도가 흩뿌려져 있는 상태입니다.

수 많은 단백질을 코딩하는 것은 바로 이 DNA이므로

1개의 유전자가 여러 개의 단백질을 코딩한다는 것을 알 수 있습니다. 

DNA의 기본성분인 피리미딘계, 퓨린계 염기를 그릴 수 있어야 합니다.

언제든지 그리고, 이들 염기간의 연결도 그릴 수 있어야 합니다. 

Pauling의 생화학 교과서로 공부했던 왓슨과 크릭이 DNA 구조를 규명할 수 있었던 것은

바로 이 염기간의 수소결합을  알아냈기 때문이었죠.

나중에 Pauling은 노벨 화학상과 평화상을 받았습니다.

카잘스 박윤희선생님 경청 중 

박사님의 글자가 나날히 작아지는 바람에 이제는 맨 앞줄도 망원경이 필요할 지경입니다.

회원들의 집중을 유도하기 위한 박사님의 새로운 전략 같습니다.  

보세요.

글씨가 작아지니, 집중도 업! 입니다. ㅎㅎ 

DNA 사슬의 연결이 어떻게 되었는지를 설명해 주십니다. 연결다리는 모두 인산기입니다.

또 이렇게 그려놓고 보니 왜 DNA가 나선구조가 되어야 하는지 어렴풋이 알게 됩니다. 

이제 주제를 좀 바꾸어서 4강에 이어 광합성과 호흡의 과정을 다시 살펴봅니다. 

광합성과 호흡의 과정.

모두 물이 핵심입니다. 물에서 시작해서 물로 끝나는 과정입니다. 

우선 광합성 단계부터 살펴봅니다.

위대한 시아노박테리아가 물 분해형 광합성을 완성시켰습니다.

물을 분해해서 산소를 만들고, 그 전자를  차곡차곡 순서대로 옮겨줍니다.

전자를 이동시키기 위해 백만대군의 단백질들이 일렬로 줄을 서서 일사분란하게 움직입니다.

1부 마칩니다. 

쉬는 시간에도 박사님의 보충판서는 계속 됩니다.  

폭풍처럼 휘몰아친 강의 이후에 찾아오는 꿀같은 휴식 시간 .

그야말로 밖으로 나와 '호흡'을 가다듬습니다. 휴~

2부를 위해 포도당 보충은 필수죠.

내 뇌세포는 소중하니까.  

칠판에 조금이라도 빛이 들어가지 않게 하려고 의자까지 가져다 놓고,

조각조각 칠판의 내용을 사진에 담아서,

수업 후에 빛의 속도로 올려주시는 김우현선생님. 고맙습니다. 

막간의 담소와 안부를 묻기도 하고.. 

2부 수업을 준비합니다. 

맨 앞줄의 이기호선생님 

둘째 줄 모범생들 

잠깐의 휴식 후 다시 힘이 솟습니다. 

멋진 형제들, 이준복, 이수복선생님 

셋째 줄 학구파들 

김영림선생님, 인준스님 

문장식, 방혜욱, 서유원선생님 

엽록체의 광합성과 대칭으로 암기해야 할 것은

미토콘드리아의 호흡입니다. 

뒷 자리 집중도는 앞 자리의 열배쯤 되는 것 같습니다. 

소중한 승객 전자를 차례차례 옮기면서 생겨난 엄청난 수소이온농도 차이

이것이 바로 생체에너지 ATP를 만드는 원동력입니다. 

아무리 소중하고 철저히 다루어도 약 5%의 전자는 어느 새 백만대군을 뚫고 빠져나갑니다.

그런 도망나온 전자들을 처리하기 위한 메카니즘도 완벽히 구비되어 있습니다.  

가장 강력한 킬러 hydroxy ion이 등장하려는 순간입니다.

숨 죽여야죠. 아주 위험하니까요. 

바로 이런 라디칼들이 세포 내 DNA를 공격해서 산화시키고, 얼그러 뜨립니다.

체내는 이러한 손상도 즉각적으로 복구하는 방어시스템을 갖추고 있습니다만,

결국 이러한 손상이 누적되어 노화가 일어나는 것이죠. 

정확에 정확을 기합니다. 

집중에 집중을 더합니다.  

꼼꼼함에 정성까지 합세합니다.

색깔펜은 필수 

동영상 촬영에 녹음상태 확인, 노트필기까지 3가지 일을 동시에..

필기도 엄청 꼼꼼히 하시는군요. 

사진만 보면 무슨 입시고사 현장같습니다.

불꽃튑니다. 

시원스럽게 써내려간 노트 

단정하게 정리된 노트 

박사님의 강의가 노트로 다시 태어납니다.

무시무시한 활성산소의 공격으로 부터 살아남기 위해 광합성 보다도 먼저 'catalase'시스템을 진화시켰습니다.

그리고 그것을 바탕으로 광합성이 진화했지요. 

조금이라도 활성산소가 있으면 치명적이므로 1단, 2단, 3단... 철벽방어시스템을 진화시켰군요. 

ㅎㅎ 

TCA cycle 중 하나인 succinate에서 만들어지는 porphyrin 입니다.

헤모글로빈, 미오글로빈, 시토크롬, 그리고 항산화효소의 공통부분입니다.

대사 결과로 생겨나는 수소이온을 내보내기 위해 맨 처음에는 ATP를 썼지만,

나중에는 거꾸로 ATP를 만드는 동력으로 사용하도록 진화합니다.

생명은 제어된 전자이동이며,

물에서 시작해서 물로 끝납니다. 

빛이 물을 분해해서 전자를 꺼내는 과정이 광합성이고, 전자가 산소와 만나 물이 되는 과정이 전자전달계입니다.

이 과정에서 산소가 생기고, ATP가 생깁니다.

지구 초기에 가장 시급했던 활성산소 문제를 해결하기 위해 카탈라제가 진화했고

그 후에 광합성이 나타났습니다. 

오늘도 다루지 못한 내용이 많다고 아쉬워하시는 박사님

2부 마무리됩니다. 

클로징 멘트하시는 김현미이사님 

급기야 다시 펜 드시고,

핵 속에서 유전정보가 RNA로 전달되어 단백질을 합성하는 과정을 개괄적으로 보충해  주십니다.

다음 수업 및 뒷풀이 공지 

오월은 장미의 계절

강의 끝나고 나니 이제서야 경치가 눈에 들어옵니다.

호수가에 어여쁜 여인 장미를 담고 있네요.

저녁 노을과 어우려져 더욱 아름답습니다.(박순천 선생님)

뒷풀이겸 저녁식사

오늘도 모두들 수고 많으셨습니다.(장영애, 김우현, 배미영 선생님)

이미 빛의 속도로 게시판에 올려주신 '칠판사진' & '노트필기',

김우현, 장영애 선생님의 수고로움으로 감상하고 있을테지요.

사진으로 현장 분위기 느껴 보시기 바랍니다.

늘 보이지않는 곳에서 손과 발이되어 주며 애써 주시는 스탭들께

감사 드립니다.^^

이번주 우주진화 강의 쉽니다.(공지사항 참조)

6강은 6/11일 있습니다. 참고 해 주세요.

무더워진 날씨에 건강 유의 하시고 6강에서 뵙겠습니다.