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창조설계

과학에서 영감을 - 자신을 방어하는 식물

과학에서 영감을 - 자신을 방어하는 식물


      식물들은 자신들을 어떻게 방어할까? 우리는 간혹 아무런 생각 없이 식물들은 그저 살아간다고 생각할 수도 있다. 때론 식물은 공격도 방어도 제대로 하지 못할 것이라고 생각하는 사람들이 많다. 하지만 하나님께서는 식물들에게도 자신을 방어할 수 있는 뛰어난 능력을 주셨다. 아미노산과 단백질의 합성을 이용하여 자신을 보호하는 식물의 놀라운 능력을 알게 되면 그 능력에 감탄하지 않을 수 없다. 그리고 그 식물을 창조하신 하나님의 능력에 경배할 수밖에 없다.

생명체는 세포로 되어있고, 세포를 이루는 구성성분 중 하나는 단백질이며, 단백질은 아미노산의 결합으로 이루어져 있다. 단백질은 사람의 경우 만 가지 이상을 가지고 있는데, 각각 독특한 구조를 갖고 있으며, 세포와 생명체의 구조에 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 그리고 아미노산은 바로 이러한 단백질을 만드는데 절대적으로 필요한 물질이다. 아미노산은 자연에서 대략 100개 이상 존재하지만, 이중 대략 20여개의 아미노산이 생명체에서 단백질을 만드는데(합성) 사용되고 있다. 그리고 그 중에 인체에서 합성이 불가능한 아미노산들, 즉 페닐알라닌, 트립토판, 발린, 루이신, 아이소루이신, 메티오닌, 트레오닌, 라이신, 아르기닌, 히스티딘 등을 필수아미노산이라고 한다.(학자들에 따라 이 숫자는 다소 차이가 난다.) 이 필수아미노산들은 체내에서 합성되지 않기 때문에 반드시 외부(식사 등)로부터 공급되어야만 한다. 나머지 아미노산은 인체에서 만들어(합성) 낼 수 있기 때문에 비필수아미노산이라고 한다.(오해하지 말아야 할 것은 비필수아미노산이라고 해서 중요하지 않다는 뜻이 절대 아니다. 체내에서 스스로 만들 수 있기 때문에 그런 명칭이 붙은 것뿐이다.) 이 아미노산들은 자신만의 구조를 갖고 있긴 하지만, 동시에 다른 아미노산들과 매우 비슷한 구조를 갖고 있다. 아래의 그림 1, 2를 보면 어느 부분이 같고 다른지를 비교해 볼 수 있다.


그림1. 아미노산의 일반적 구조 (R부분에 따라 20가지 아미노산의 성질이 결정된다.)


그림2. 아미노산 중 루신, 세린, 시스틴의 구조

생명체에 아미노산이 부족하면 체내의 단백질이 전체적으로 손실되어 체중감소, 빈혈, 근소모성 질환을 일으키게 되고, 특정한 아미노산이 결핍될 경우에는 특수한 질병을 유발할 수도 있다.

그림3. 카나바닌(위)과 아르기닌(아래)의 구조

아미노산은 이처럼 단백질 합성에 참여함으로 생명체에서 중요한 역할을 담당하고 있지만, 모든 아미노산이 단백질 합성에 참여하는 것은 아니다. 오히려 생명체에 해로운 작용을 하는 것들도 있다. 그 중에 하나로, 카나바닌(L-canavanine (non-protein amino acid toxin))을 예로 들 수 있다. 이것은 아미노산의 일종이지만, 단백질 합성에 참여할 수 없는 아미노산인데, 초식동물에게는 매우 해롭게 작용한다.(죽음을 유발하기도 한다.) 그 예를 열대지역에 사는 딱정벌레로부터 찾을 수 있었는데, 이 딱정벌레들이 콩과식물(D. megacarpa)을 섭취하게 되면 성장하지 못하고 죽는 것을 관찰하였던 것이다. 연구자들이 이 콩과식물을 화학적으로 분석해본 결과, 말린 씨앗 속에서 카나바닌(L-canavanine)이 다량으로 들어있는 것을 확인하였다. 그 양이 씨앗 무게의 13%나 되는 많은 양이었다. 그런데 이 카나바닌이 많이 들어있다는 것이 딱정벌레의 죽음과 어떤 관계가 있는 것일까? 여기에 우리가 놀랄 수밖에 없는 신비함이 존재한다. 그 이유를 이렇게 설명할 수 있다. 카나바닌(L-canavanine)은 필수아미노산인 아르기닌( L-arginine)과 구조가 거의 비슷하다. 그렇기 때문에 딱정벌레의 체내에서 단백질이 합성 될 때 아르기닌(arginine)이 결합되어야 할 부분에 카나바닌(canavanine)이 들어가서 단백질 합성을 방해하게 된다. 아르기닌(L-arginine)은 단백질 합성에 필요한 아미노산이고, 성장하는 애벌레는 여러 종류의 단백질이 필요한데, 아르기닌과 비슷한 구조의 카나바닌을 섭취함으로 단백질 합성을 못하게 되어서 죽게 되는 것이다. 이 얼마나 놀라운 능력인가? (그림 3을 보면 카나바닌과 아르기닌의 차이를 구별할 수 있다.)

‘비슷한 것’과 ‘같은 것’은 과학에서 매우 큰 차이점을 보여준다. 문학에서야 비슷한 것이 정답으로 인정될 수도 있지만, 과학에서는 비슷한 것이 생명을 빼앗아갈 수도 있다. 필수아미노산인 아르기닌과 단백질 합성에 참여할 수 없는 카나바닌은 앞에서 보았듯이 비슷한 구조를 하고 있지만, 아르기닌이 카나바닌으로 대체되었을 때 딱정벌레는 생명을 잃었다. 결국 비슷한 것 같지만 실상은 돌이킬 수 없는 결과를 만들어 내는 것이다.

우리의 신앙생활에도 이와 같은 일들이 있다. 예를 들면 음악이 그렇다. 우리에게 음악이란 하나님을 찬양하는데 사용되는 도구라고 할 수 있다. 실제로 음악의 시작은 하나님께 영광을 돌리는 것이었는데, 언제부터인지 음악의 목적이 달라졌다. 인간을 찬양하고, 세상을 찬양하고, 온갖 불만을 토해내는 도구로 사용되고 있는 것이다. 모든 음악이 악보를 사용하고 화성을 사용하고 화음을 만들어내는 것은 비슷하지만, 하나님을 찬양하는 음악과 휴머니즘이란 틀 속에서 인간을 찬양하는 음악은 너무나 다른 결과를 만들어낸다. 하나는 영생으로 가는 음악이고 다른 하나는 심판으로 가는 음악인 것이다.

하나만 더 예를 들어보면, ‘사랑’이다. 사랑은 처음부터 창조주 하나님의 것이었다. 무조건적이고 생명까지 내어주는 예수님의 십자가 사건이 사랑의 본질이다. 그런데 교회 속에 언제 부터인지 조건적인 사랑이 들어왔다. 아가페가 아니라 에로스가 들어온 것이다. 많은 사람들은 예수님의 사랑과 인간의 사랑을 구분하지 못하고 있다. 심지어 교회에서나 예수님을 믿는 성도들 사이에서도 그 사랑의 구분을 하지 못하고 혼동하고 있다. 그 증거중의 하나가 서로 상처를 주는 것이다. 그리고 상대방이 나를 인정하지 않으면 자신도 상대방을 인정하지 않는 것이다. ”저 사람이 저렇게 하는데 내가 왜 저 사람에게 잘해주어야 하지?” 누가 이렇게 바꾸어놓았을까? 누가 하나님이 사랑 대신에 인간의 사랑을 심어놓았을까? 바로 사탄이다. 사랑의 내용은 동일하지만 사랑의 대상만 살짝 바꾸어 놓았던 것이다. 그리고 많은 사람들은 바꿔진 사랑을 하게 되었고 결국은 하나님을 떠나게 되었던 것이다. 사탄은 비슷한 것으로 성도들을 유혹하고 있다. 우리가 이걸 모르면 불쌍한 딱정벌레처럼 되지 않을까?



구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5650

참고 : 4947|5526|5477|5363|5109|5045|4433|3854|2161|14



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