연금술사와 나- ‘연금술사‘가 내게 던져준 고민들107 임선재사람은 자기가 가지고 있는 마음을 표현하려는 욕구를 가지고 있다. 그 이유는 사람이 사회적 동물이기 때문이라느니. 사람의 허영심은 본능이라느니 하는 등 여러 가지로 표현할 수 있겠지만 가장 큰 이유라 하면 역시 인간이 살아있음을 느낄 때는 바로 나의 존재를 밖으로 드러낼 때라는 것을 알았을 때의 희열. 바로 이것을 느끼고 싶기 때문이 아닌가 한다. 나의 마음을 남이 알아줄 때. 기쁘지 않은 사람은 없으리라. 그렇기에 사람은 갖은 방법으로 자기의 마음을 다른 사람들에게 전달하려 노력하고. 더 나은 전달 방법을 언제나 배울 태세가 되어있는 것인지도 모르겠다. 하지만 그것이 어떠한 수단이든지간에. 전달된 마음의 힘은 때로 수많은 사람을 울고. 웃게 만들며. 그 힘은 결국 마음을 맨 처음 전해준 사람의 힘이 되어 그 사람이 무엇이든 이룰 수 있게 한다. 코엘류의 단편소설 ‘연금술사’는 바로 이런 ‘마음의 힘‘을 믿는 사람들에게 실마리를 던져주는 책이다.이베리아 반도 남부 특유의 따스하고 여유로운 햇빛이 내리쬐는 광활한 목초지 안달루시아. 고대로부터 번영했지만 지금은 생명력을 읽어가는 고도(古都) 탕헤르, 끝없이 펼쳐져있는 모래의 바다 사하라. 사막 한가운데서도 생명의 근원을 품고 있는 오아시스......산티아고가 지나가는 이런 장소들에서는 놓칠 수 없는 공통점을 가지고 있다. 그것은. 목적지까지는 거의 외길이어서 산티아고에게는 고독과 함께 깊은 생각에 빠져들게 하는 곳이고. 그럼에도 만나는 사람들이 아주 없는 장소는 아니어서 적절한 시점에 산티아고에게 새로운 자극과 경험을 쌓게 해주어 생각의 깊이를 더 깊게 해주는 곳이라는 점이다. 사람의 마음이란. 이런저런 자극과 경험에 의해 자주 흔들리는 것이어서. 복잡한 도시를 따라 여행을 떠나다 보면 만나게 되는 생각의 파도에 휩쓸려 결국 여행의 의미 자체를 잊어버릴지도 모를 일이다. (만약 산티아고가 파리나 피렌체. 로마 등을 거쳐 보물을 찾으러 떠났다면 과연 연금술사의 경지에 다다를 수 있었을까?) 이렇게 북아프리카를 횡단하면서 사색할 수 있는 기나긴 시간을 가진 산티아고에는 비할 바 못되지만. 이 책을 읽으면서 나 또한 생각의 시간을 가질 수 있었다. 그런 생각을 이제부터 적어볼까 한다.사람은 누구나 자기가 이루고 싶은 것을 크던지 작던지 하나씩은 가지고 있다. 그래서 그것을 이루기 위해 많은 노력을 기울이고. 많은 시간을 쏟으며. 많은 눈물도 흘린다. 그러나 그렇게 해서 정작 자신이 생각한 것을 이루고도 만족하지 못하는 사람이 이 세상엔 너무 많다. 스스로 만족하지 못한 나머지. 점점 더 조급해지면서 다른 것을 찾아 나선다. 분명 그 사람은 자아의 신화를 이루었는데. 왜일까? 왜 만족하지 못하는 것일까? 혹시 자아의 신화를 찾으려고 성급하게 노력하는 것 자체가 오히려 진정한 자아의 신화를 찾는 데 도움이 되지 않는 것은 아닐까? 산티아고가 왜 많은 연금술사들이 금을 만드는데 실패했는지를 연금술사에게 물어보자. “그들은 단지 금만을 구했네. 자아의 신화, 그 보물에만 집착했을 뿐 자아의 신화를 몸소 살아내려고는 하지 않았지.” 라고 대답한 연금술사의 말은 많은 생각을 하게 했다. 순간, 내가 금을 구하려다 실패한 여러 연금술사 중의 하나는 아닐까하는 생각이 머릿속을 스쳐지나갔다.나는 지난 5년동안 의사가 되기 위해 달려왔다. 그저 어제를 뒤돌아보지 않고. 내일을 생각하지 않으면서 오직 오늘 하루만을 위해 살아온 것 같다. 등대도 없이 나침반도 없이 인생이라는 바다에서 쉬지도 않고 이리저리 돌아다니고만 있는 것은 아닌가 하는 느낌이다. 의사가 되기 위해서 여러 과목을 공부하고 수많은 내용을 외우고 있지만 그러면 그럴수록 의사는 무엇인가에 대한 가장 기본적인 질문에 대한 답은 오히려 멀어져갔다. ‘성적도 그다지 좋지 않고. 딱히 일을 잘 해낼 수 있다는 자신감도 없는 내가 의사의 길을 걸어간다는 것이 과연 맞는 걸까? ’ 같은 자괴감도 들었다. 그래서인지 이 책을 읽어나가면서 연금술사와 산티아고가 전해주는 화두들이 더 와 닿는 것 같았다. 나의 자아의 신화는 무엇일까? 내가 자아의 신화를 이루기 위해 어떤 노력을 하고 있고 해야만 하는가? 여기에 대한 질문을 찾아 고민하면서 책을 읽고 있을 무렵. 연금술사의 이 한마디가 나의 마음에 들어왔다. “무엇을 하는가는 중요치 않네. 이 땅 위의 모든 이들은 늘 세상의 역사에서 저마다 중요한 역할을 하고 있으니. 다만 대개는 그 사실을 모르고 있을 뿐이지.”
효소살아있는 세포에 의해 신속하게 물질대사 되고있는 물질들은 생체 밖에서는 매우 불활성적 이다. 포도당 용액에 세균이나 곰팡이가 들어가지 못하도록 하면 이 용액을 병 속에서 무한정으로 보관할 수 있다. 즉, 포도당은 고온, 강산, 혹은 염기 등으로 처리해야만 분해가 된다. 하지만 살아있는 세포들은 포도당 분자를 분해하기 위하여 이와 같은 극단적인 조건을 이용할 수 없다. 포도당이 분해되기 훨씬 전에 세포 자신이 파괴되기 때문이다. 그래서 세포내에서의 반응은 촉매(catalyst)의 일종인 효소(enzyme)에 의해서 일어난다. 다시 말하면, 효소는 생물학적 촉매로서 화학반응을 촉진시킨다.효소는 세포대사에 있어서 기능적인 단위이다. 조직화된 순서에 따라서 작용함으로서, 효소는 수백에 이르는 반응을 단계적으로 촉매하고, 이에 따라서 영양물질 분자는 분해되어, 여기서 생성되는 화학에너지는 보존되고, 전환된다. 대사에 관여하는 수많은 효소들 가운데는 조절효소(Regulatory enzyme)라고 불리우는 특별한 종류도 있으며, 이것은 각종 대사에 있어서의 신호를 감지하고, 이에 따라서 촉매의 속도를 변화시킬 수 있다. 효소계는 그의 작용을 통해서 살아있는 상태를 유지하는데 필요한 여러가지 대사활성 사이에 조화를 이룬 상호작용이 유지되도록 작용하고 있다. 인간이 가지고 있는 어떠한 질병, 특히 유전병에 있어서는 조직속에 하나의 효소, 혹은 몇개의 효소가 부족하거나 전혀 없는 경우가 있다. 또한 어떤 비정상적인 상황에서는 어떤 특정 효소에 대한 필요 이상의 활성이 그의 촉매 활성을 저해하도록 만들어진 약품에 의해서 억제되는 경우도 있다. 또한 혈장, 적혈구 혹은 조직등의 시료에 어떤 효소활성의 측정은 질병을 진단 하는데 중요하다. 효소는 의학 뿐만 아니라 화학공업, 식품가공, 농업분야 등에 있어서도 중요하고 유용한 도구가 되고 있으며, 가정에서 매일 생활하는데 있어서도 효소는 여러모로 생활에 기여하고 있다.효소의 주요 특징1. 효소는 단백질이다. : 지금까지 조사된 순수성은 단백질로서의 구조가 완전할 때 일어난다. 예를 들면, 효소를 구성하고 있는 폴리펩티드 결합이 절단되도록 처리하면 촉매활성이 없어진다. 또한, 만약 자연상태의 효소단백질을 가열하거나 극단적인 pH에 접하게 해서 폴리펩티드 결합을 형성하고있는 고유의 굽힘이 파괴되면 촉매활성은 없어진다. 이것은 효소단백질의 골격을 이루는 1차구조가 활성을 발휘하는데 필요하다는 것을 보여준다. 효소는 다른 단백질과 마찬가지로 약 12,000에서 100만 이상의 분자량을 가지고 있다. 따라서, 효소는 이들이 작용하는 기질에 비해서 훨씬 거대하다. 몇 가지의 효소는 폴리펩티드 만으로 구성되어 있고, 아미노산 이외의 화학기는 함유되어 있지 않다. 그러나, 효소가 활성하기 위하여 보조인자(Cofactor)라고 불리우는 화학 성분을 필요로 하는 효소도 있다. 보조인자는 {Fe^+ ,Mn^2+ , Zn^2+이온과 같은 무기화합물의 경우도 있으며, 보조효소(Coenzyme)라고 부르는 유기화합물 분자인 경우도 있다. 어떤 효소는 그의 활성을 나타내는데 보조효소와 한 종류 혹은 수 종류의 금속이온을 필요로 한다. 보조효소나 금속이온이 단백질과 느슨하게 일시적으로만 결합하는 효소도 있고, 영구적으로 결합하는 효소도 있다. 후자의 경우, 이것을 보결분자단(Prosthetic group)이라고 부른다. 보조효소나 금속과 함께 완전한 촉매 작용을 갖는 효소를 완전효소(Holoenzyme)라고 부른다. 보조효소나 금속이온은 가열하더라도 안정하지만, 아포효소(Apoenzyme)라고 부르는 단백질은 가열에 의해서 변성된다. +++2. 각 효소는 특정한 기질과 반응한다. : 효소는 촉매로 작용하는 반응의 범위가 상당히 제한되 어 있다. 일반적인 촉매는 가능한 모든 반응에 촉매로서 작용하나 효소는 특정 반응에만 촉매 작용을 한다. 예를 들자면, 클루코키나아제(glucokinase)라는 효소는 포도당(glucose) 의 인산화에 촉매 작용을 하는 효소로서 이 효소의 기질인 포도당과 그 구조가 매우 유사한 갈락nnose)에는 작용하지 않는다. 이와 같이 한 효소가 어느 특정한 기질에만 작용하는 것을 기질의 특이성이라 하며, 효소에 따라 기질의 특이성 범위 는 차이가 있다.3. 효소가 일으키는 화학반응에는 열이 필요하지 않다. 즉,활성화에너지를 줄 필요가 없다 : 생체의 경우 일정한 온도에서 반응이 일어나므로 효소의 역할은 활성화 에너지를 공급하기보다는 활성화 에너지를 낮춤으로서 반응의 속도를 빠르게 하는 데 있다.4. 효소는 반응의 평형농도를 변화시킬 수는 없으나, 반응물을 더 빨리 평형농도에 도달하게 한다.5. 효소는 반응 후에도 변하지 않고 계속 작용한다. (효소-기질 복합체)효소의 촉매 매커니즘효소는 일종의 촉매제이다. 효소가 없으면 매우 서서히 진행되는 특정의 화학반응 속도가 효소를 사용함으로서 현저하게 높아진다. 효소는 촉매와 마찬가지로 자신이 촉매하는 반응의 반응 방식을 바꿀 수는 없으며, 또한 반응이 일어나는 동안 소비되거나 영구적인 변화를 받는 일은 없다.화학반응 속도의 증가 방법집단속의 개개의 분자는 일정한 온도에서, 그의 에너지 함량을 매우 변화시켜 종모양(Bell-shape)곡선으로 분포되어 있다. 어떤 분자들은 매우 높은 에너지를 가지고, 어떤 것들은 소량밖에 가지지 않지만, 대부분의 분자들은 평형에 가까운 에너지 함량을 가지고 있다. 물질은 전이상태(Transition state) 라고 불리우는 형태로 바꾸어져야만 반응이 일어난다. 반응의 활성화에너지(Activation energy)란 어떤 온도에서, 어떤 물질 1몰 속의 모든 분자를 에너지 장벽의 정상에 있는 전이상태로 끌어올리는데 필요한 에너지의 양을 칼로리로 나타내는 것을 말한다. 어떤 반응에 있어서나 반응속도는 전이상태에 있는 물질의 농도에 비례한다. 따라서, 화학반응의 속도는 물질의 대부분이 에너지 함량이 높은 전이상태에 있는 경우에 매우 높고, 극히 일부분만이 전이상태에 있는 경우는 매우 낮다.어떤 화학반응의 속도가 증대되는 데는 두 가지 방식이 있다. 제1의 방식은 온도를 높여서 전이상태로 되는데 충분한 내부 에너지를 갖는 비율을 증대시키는 것이다. 화학반응 속도는 일반적으로 온도를 10℃ 상승시키면 2배가 된다.화학반응속도를 높이는 제2의 방식은 촉매제를 넣는 것이다. 촉매제는 에너지 장벽을 넘는 낮은 통로 를 찾아냄으로써 화학반응을 촉진시킨다. 촉매제를 C라고 하면, 이것은 반응물질 A와 결합하여 새로운 화합물인 CA를 생성하며, 이것의 전이상태는 A가 전이상태가 되기위한 활성화 에너지보다 낮은 활성화에너지를 갖는다. 촉매와 반응물의 복합체 CA는 다시 반응하여 생성물 P를 생성하고, 촉매제는 유리된다. 이것은 다시 A분자와 결합하여 전체 사이클을 반복시킨다. 이렇게 하여, 촉매는 화학반응의 활성화 에너지를 낮추어, 어떤 집단속의 분자중 촉매가 존재하지 않는 경우보다도 훨씬 많은 양이 반응하게 된다.효소의 반응 속도에 영향을 주는 요인들기질의 농도 : 기질의 농도가 증가할수록 기질 분자와 효소 분자가 서로 충돌할 수 있는 확 률이 높아져, 전체 반응 속도가 증가한다.pH : 최적 pH는 효소에 따라 다르다(효소의 활성자리에 영향을 미침)온도 : 대체로 10℃ 오를 때마다 효소활성도를 포함한 대부분의 화학반응 속도는 2배로 증가된다.효소의 농도 : 원칙적으로 효소반응 속도는 효소량에 비례한다.저해제(inhibitor) 활성화의 농도 : 효소의 어떤 특정 부위에 결합, 반응속도를 저하시킴. 농 도가 클수록 속도는 감소한다.효소의 반응속도 증가 매커니즘 - 기질 농도에 따른 반응속도 변화1)효소-기질 복합체기질 농도가 매우 낮을 때 반응속도는 매우 낮으며, 기질농도가 증가됨에 따라서 반응속도는 증가된다. 하지만 기질의 농도를 이미 높여준 상황에서 촉매반응의 초기속도를 측정해보면, 반응속도의 증가폭은 점점 작아져 간다는 것을 알 수 있다. 결국은 기질 농도를 높여 주더라도 반응속도가 사실상 변화되지 않는 상태에 도달하게 된다. 비록 기질 농도를 높여 주더라도 이 점에서 증가하는 반응속도는 극한값에 무한히 가까워질뿐, 결코 이것을 넘는 일mum rate : {V sub max)라고 부르며, 이 때 효소는 기질에 대해 포화 되어 더 이상 빨리 작용하는 일은 없다. 이와 같은 포화현상은 거의 모든 효소에 있어서 나타난다. 이 사실로부터, Victor Henri는 1903년 효소는 그의 촉매 반응에 있어서 필연적인 제 1단계로서 기질과 결합된 효소-기질복합체를 형성한다고 하는 결론에 도달하였다.2)Michaelis-Menten식이 생각은 특히 Leonor Michaelis와 Menten에 의해서 1913년 효소반응의 일반이론으로 확대되었다. 그들은 비교적 빠른 가역반응에 의해서 효소-기질복합체 ES를 생성한다고 가정하였다.{E~ +~S~exarrow~ESES복합체는 다시 제2의 가역반응에 의해서 분해된다. 이 반응은 비교적 느리며, 반응생성불 P와 유리된 효소 E를 생성한다.{ES~exarrow~P~+E제2의 반응은 속도제한단계(Rate-limiting step)이기 때문에 효소촉매반응의 전체 반응속도는 효소-기질복합체 ES의 농도에 비례하게 된다. 효소촉매반응에 대한 어떤 순간을 잡아보면, 효소는 유리, 즉 결합되어 있지 않은 상태에 있는 E와 ES라고 하는 결합된 형태의 두 가지 형태로 존재한다. 촉매반응의 속도는 사실상 모든 효소가 ES복합체의 형태로 존재하고, 유리의 효소 E 농도가 매우 낮은 경우에 당연히 최대가 될 것이다. 이 상태는 기질농도가 매우 높은 경우에 얻어진다. 르 샤틀리에의 법칙에 따라 제1반응의 S의 농도를 증대시키면 그 반응이 오른쪽 방향으로 밀려가기 때문이다.{E~+~S~ exarrow~ESS를 충분히 높은 수준까지 증대시켰을 때에는 이미 유리된 효소 E마저도 ES형으로 변해버린다. 촉매반응의 제2반응에 있어서, ES복합체는 끊임없이 빠른 속도로 분해되어 생성물 P와 유리된 효소를 생성한다. 그러나 S의 농도가 충분히 높으면 유리된 효소 E는 즉시 다른 S분자와 결합한다. 이와 같은 조건하에서는 하나의 정류상태(Steady state)가 형성되어, 효소는 언제나 그의 기
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