1
00:00:07,496 --> 00:00:09,361
여러분은 지금 바삭거리는 
탄소로 가득찬

2
00:00:09,361 --> 00:00:12,454
거대한 에너지 그릇을 
마주하고 있습니다.

3
00:00:12,454 --> 00:00:15,451
숟가락 가득 
한번, 두번, 세번 떠 먹습니다.

4
00:00:15,451 --> 00:00:17,812
곧, 여러분은 
그 음식으로 부터 에너지를 받아

5
00:00:17,812 --> 00:00:19,703
생기가 충전됩니다.

6
00:00:19,703 --> 00:00:22,813
그런데, 어떻게 그런 에너지가
여러분의 그릇에 담겨져 있을까요?

7
00:00:22,813 --> 00:00:25,502
에너지는 당의 형태로 존재합니다.

8
00:00:25,502 --> 00:00:28,313
밀이나 옥수수 같은 여러분이 먹는 
시리얼의 원천인 곡물들에

9
00:00:28,313 --> 00:00:29,979
의해 만들어지죠.

10
00:00:29,979 --> 00:00:33,313
아시다시피 탄소는 화학물질의 
기본을 이룹니다.

11
00:00:33,313 --> 00:00:35,011
그리고 식물들은 
우리 모두 호흡하는 공기에 존재하는

12
00:00:35,011 --> 00:00:38,515
이산화탄소, 
즉 CO2의 형태로 탄소를

13
00:00:38,515 --> 00:00:40,433
받아들이게 됩니다.

14
00:00:40,433 --> 00:00:42,602
그러나 엽록체 기질내에 들어있는

15
00:00:42,602 --> 00:00:45,021
식물의 에너지 공장이 
어떻게 기체 상태의 탄소를,

16
00:00:45,021 --> 00:00:47,811
즉 이산화탄소같은 
하나의 기체 단위를

17
00:00:47,811 --> 00:00:51,774
여섯개의 탄소 고체 단위로 이루어진 
포도당과 같은 물질로 바꿀 수 있을까요?

18
00:00:51,774 --> 00:00:55,029
광합성을 생각하신다면, 
정답입니다.

19
00:00:55,029 --> 00:00:58,240
하지만, 광합성은 
두가지의 단계로 나누어집니다.

20
00:00:58,240 --> 00:01:00,782
첫째로, 태양으로부터 에너지를
아데노신3인산, 또는 ATP의

21
00:01:00,782 --> 00:01:05,343
형태로 저장하는 단계와,

22
00:01:05,343 --> 00:01:08,842
둘째로, 탄소를 흡수해서 
당으로 바꾸는

23
00:01:08,842 --> 00:01:10,928
캘빈회로의 단계가 있습니다.

24
00:01:10,928 --> 00:01:13,296
이 두번째 단계가 자연에서 
가장 오랫동안 지속되어온

25
00:01:13,296 --> 00:01:15,796
생산공정입니다.

26
00:01:15,796 --> 00:01:20,426
자 그럼 그 두번째 단계와 함께, 세상에서 
가장 작은 공장으로 견학을 가 보도록 하겠습니다.

27
00:01:20,426 --> 00:01:21,844
생산재료가 뭘까요?

28
00:01:21,844 --> 00:01:24,308
공기중에 존재하는 CO2 분자 덩어리와,

29
00:01:24,308 --> 00:01:26,760
이미 조합되어 있는 분자인,

30
00:01:26,760 --> 00:01:30,399
리불로오스 인산, 
또는 RuBP 이 재료이며,

31
00:01:30,399 --> 00:01:32,261
각각 탄소 다섯개씩 가지고 있습니다.

32
00:01:32,261 --> 00:01:36,178
시작하는 것? 루비스코라고 불리는 
부지런한 효소입니다.

33
00:01:36,178 --> 00:01:39,614
그 효소는 CO2 분자에서 탄소 하나를

34
00:01:39,614 --> 00:01:41,593
RuBP 고리에 접착시켜서

35
00:01:41,593 --> 00:01:44,618
최초단계에서 필요한 
여섯개 탄소 연속체를 만듭니다.

36
00:01:44,618 --> 00:01:47,873
그것이 빠르게 두개의 
더 작은 고리들로 나눠져서,

37
00:01:47,873 --> 00:01:49,874
각 고리는 이제 세개의 탄소를 
지니게 되는데,

38
00:01:49,874 --> 00:01:54,391
이것은 포스포글리세린산, 
또는 줄여서 PGA 라고 불립니다.

39
00:01:54,391 --> 00:01:57,550
ATP(아데노신3인산), 
그리고 또 하나의 화학물질인,

40
00:01:57,550 --> 00:02:01,678
니코틴아미드 아데닌 디누우클레오티드 인산,

41
00:02:01,678 --> 00:02:04,806
또는 줄여서 NADPH 단계에
들어가보죠.

42
00:02:04,806 --> 00:02:07,725
ATP는 윤활제 역할을 하면서
에너지를 전달하고,

43
00:02:07,725 --> 00:02:13,511
그동안 NADPH 는 
각 PGA 고리에 하나의 수소를 붙이면서,

44
00:02:13,511 --> 00:02:15,427
각 PGA 고리를 글리세르알데히드 3인산, 
또는 G3P 라고 불리는

45
00:02:15,427 --> 00:02:19,610
분자로 변형시킵니다.

46
00:02:19,610 --> 00:02:22,531
포도당이 형성되려면 
여섯개의 탄소가 필요하고,

47
00:02:22,531 --> 00:02:25,242
그 여섯개의 탄소는 
두개의 G3P 분자로 부터 형성될 수 있죠.

48
00:02:25,242 --> 00:02:28,426
왜냐면, 두개의 G3P를 합치면 우연히 
여섯개의 탄소가 될수 있으니까요.

49
00:02:28,426 --> 00:02:30,844
자 그럼 당이 완성되었나요?

50
00:02:30,844 --> 00:02:32,511
아직 아닙니다.

51
00:02:32,511 --> 00:02:35,878
캘빈회로과정은 
지속적인 생산공정처럼 작동합니다.

52
00:02:35,878 --> 00:02:38,178
원래의 RuBP 들은

53
00:02:38,178 --> 00:02:40,272
작업을 시작시키는 역할을 하기 때문에,

54
00:02:40,272 --> 00:02:42,727
캘빈회로과정내에서

55
00:02:42,727 --> 00:02:44,359
재료들을 재사용해서 
다시 만들어져야 한다는 뜻이죠.

56
00:02:44,359 --> 00:02:46,976
그러나 각각의 RuBP는 
다섯개의 탄소를 보유하고 있고,

57
00:02:46,976 --> 00:02:49,809
포도당을 만들려면 
여섯개의 탄소가 필요하죠.

58
00:02:49,809 --> 00:02:51,394
갯수가 안맞습니다.

59
00:02:51,394 --> 00:02:54,195
해답은 경이로운 하나의 현상에서 
찾을 수 있습니다.

60
00:02:54,195 --> 00:02:57,225
우리가 지금껏 한가지 생산공정에만 
집중하는 사이에,

61
00:02:57,225 --> 00:03:00,725
다섯개의 다른 공정이 
동시에 돌아가고 있었던 것이죠.

62
00:03:00,725 --> 00:03:03,662
여섯개의 생산공정이 
동시에 돌아가면서,

63
00:03:03,662 --> 00:03:05,809
하나의 탄소가 하나의 RuBP 고리에

64
00:03:05,809 --> 00:03:07,416
붙게 되는 것이 아니라,

65
00:03:07,416 --> 00:03:11,590
여섯개의 탄소가 
여섯개의 RuBP에 붙게 되는 것입니다.

66
00:03:11,590 --> 00:03:15,091
이렇게 되면, 두개가 아닌 
12개의 G3P 가 만들어지고,

67
00:03:15,091 --> 00:03:18,726
모두 합쳐서 36개의 탄소가 
존재하게 된다는 뜻이죠:

68
00:03:18,726 --> 00:03:21,308
당을 생산해내는 것과, 
처음 공정에 존재하는 RuBP를

69
00:03:21,308 --> 00:03:24,392
재생산하는 데 
필요한 정확한 탄소 갯수입니다.

70
00:03:24,392 --> 00:03:27,187
그 모여진 12개의 G3P 중,

71
00:03:27,187 --> 00:03:28,940
두개가 떨어져 나와서

72
00:03:28,940 --> 00:03:32,309
에너지 가득한 탄소 여섯개짜리 
포도당 고리를 형성합니다.

73
00:03:32,309 --> 00:03:35,614
바로 여러분이 아침 식사를 통해 에너지를 
얻게 되는 그 당입니다. 성공이죠!

74
00:03:35,614 --> 00:03:37,617
그러나 생산공정으로 다시 돌아가면,

75
00:03:37,617 --> 00:03:39,617
당분 생산중에 생기는 부산물들은 재빠르게 옮겨 붙어서

76
00:03:39,617 --> 00:03:44,202
여섯개의 RuBP를 만듭니다.

77
00:03:44,202 --> 00:03:46,892
그것은 30개의 탄소들을 필요로 하는데,

78
00:03:46,892 --> 00:03:51,002
남아있는 10개의 G3P 로 부터 얻어질 수 있는 정확한 숫자죠.

79
00:03:51,002 --> 00:03:54,315
이제 분자 합성과 결합이 일어납니다.

80
00:03:54,315 --> 00:03:56,422
여섯개의 탄소를 가진 연속체를 만들면서,

81
00:03:56,422 --> 00:03:58,589
두개의 G3P 가 합쳐집니다.

82
00:03:58,589 --> 00:04:02,875
세번째의 G3P를 더하면서, 탄소 아홉개를 가진 고리가 만들어집니다.

83
00:04:02,875 --> 00:04:05,957
탄소 다섯개로 이루어졌던 
첫번째 RuBP는

84
00:04:05,957 --> 00:04:07,599
이번 단계에서 사라지면서

85
00:04:07,599 --> 00:04:09,559
네개의 탄소를 남깁니다.

86
00:04:09,559 --> 00:04:11,104
그렇다고 해서 그 네개의 탄소들은 
버려지지 않습니다.

87
00:04:11,104 --> 00:04:14,293
그것들은 네번째의 G3P 분자에 붙여져서

88
00:04:14,293 --> 00:04:16,315
일곱개의 탄소를 가진 고리를 만들게 됩니다.

89
00:04:16,315 --> 00:04:18,541
다섯번째 G3P 분자에 결합되면서

90
00:04:18,541 --> 00:04:20,707
탄소 열개로 구성된 고리가 만들어지고,

91
00:04:20,707 --> 00:04:24,074
RuBP 를 두개 더 만들 수 있게 됩니다.

92
00:04:24,074 --> 00:04:26,875
열개의 G3P 중 다섯개로 부터 만들어진 세개의

93
00:04:26,875 --> 00:04:29,204
완벽한 RuBP 를 가지고,

94
00:04:29,204 --> 00:04:31,207
이 과정을 반복하기만 해도

95
00:04:31,207 --> 00:04:33,875
여섯개의 RuBP 고리가 
재생산 되게 됩니다.

96
00:04:33,875 --> 00:04:36,671
이 여섯개의 고리는 
캘빈회로과정을 다시 시작시킬 수 있죠.

97
00:04:36,671 --> 00:04:39,089
그러니까, 캘빈회로공정은 
이러한 생화학적 생산과정이

98
00:04:39,089 --> 00:04:40,793
끊임없이 돌아갈 수 있는

99
00:04:40,793 --> 00:04:43,375
정확한 갯수의 원소와 절차를

100
00:04:43,375 --> 00:04:45,208
만들어 냅니다.

101
00:04:45,208 --> 00:04:46,347
그리고 그것은 자연에 존재하는 
수 백가지의 많은

102
00:04:47,486 --> 00:04:48,625
회로공정들 중 하나일 뿐입니다.

103
00:04:48,625 --> 00:04:49,959
왜 그렇게 많냐구요?

104
00:04:49,959 --> 00:04:53,060
만약에 생물학적 생산과정이 선형이라면,

105
00:04:53,060 --> 00:04:55,730
당분과 같은 자연이 의존하는 물질들을

106
00:04:55,730 --> 00:04:58,444
생산할 때, 에너지를 비효율적으로

107
00:04:58,444 --> 00:05:01,238
또는 높지 않은 성공율로 
사용하게 됩니다.

108
00:05:01,238 --> 00:05:03,355
회로공정들은 
중요한 송환 회전 구조를 만들어서

109
00:05:03,355 --> 00:05:06,857
재료들을 반복적으로 
재사용하고 재생산해 냅니다.

110
00:05:06,857 --> 00:05:08,609
자연에서 얻을 수 있는 자원들로 부터

111
00:05:08,609 --> 00:05:10,987
가능한 많은 양을 만들어 내면서 말이죠.

112
00:05:10,987 --> 00:05:12,768
가공되지 않은 태양빛과 탄소를

113
00:05:12,768 --> 00:05:14,819
사용해서,

114
00:05:14,819 --> 00:05:16,650
식물내의 공장에서 변환되어,

115
00:05:16,650 --> 00:05:18,653
여러분에게 힘을 주며,

116
00:05:18,653 --> 00:05:21,652
여러분 일상의 회전 바퀴를 돌리는 
그 당분처럼 말이죠.