산소가 혈액에서 융해가 잘되는 이유는 무엇때문인가요?
안녕하세요? 물 100ml에서 산소는 0.3ml만 융해되지만 혈액에서는 100ml에서 약 20ml정도의 산소가 융해된다고 하는데요~ 산소가 혈액에서 융해가 잘되는 이유는 무엇때문인가요?
안녕하세요.
산소가 혈액에서 융해가 잘 되는 이유는 헤모글로빈이라는 특수한 단백질의 역할 때문입니다. 헤모글로빈은 적혈구 내에 존재하는 단백질로, 산소 분자를 효율적으로 운반하고 방출하는 능력이 뛰어납니다. 이 단백질의 구조적 및 화학적 특성 때문에 혈액은 물에 비해 훨씬 더 많은 양의 산소를 운반할 수 있습니다.
헤모글로빈은 네 개의 단백질 서브유닛으로 구성되어 있으며, 각 서브유닛에는 하나의 헴 그룹이 포함되어 있습니다. 이 헴 그룹은 철(Fe) 이온을 중심으로 가지고 있으며, 이 철 이온이 산소 분자와 강하게 결합할 수 있습니다. 산소는 폐에서 헤모글로빈에 의해 효율적으로 흡수되고, 이 산소가 결합된 혈액은 심장을 통해 전신으로 운반됩니다. 조직에 도달하면, 산소는 다시 헤모글로빈에서 분리되어 세포의 호흡 과정에서 사용됩니다.
물에서의 산소 용해도는 상대적으로 낮은데, 이는 물 분자가 산소와 강한 화학적 결합을 형성하지 않기 때문입니다. 반면, 헤모글로빈은 산소와의 결합 및 해리가 쉽게 일어날 수 있도록 특별히 진화한 단백질입니다. 이러한 메커니즘은 산소의 효율적인 운반과 방출을 가능하게 하여, 혈액이 물에 비해 산소를 더 많이 운반할 수 있게 합니다.
이러한 헤모글로빈의 특성은 동물의 생존에 있어 매우 중요합니다. 산소는 모든 대사 활동의 필수적인 요소로, 적절한 산소 공급 없이는 생명 유지가 어렵습니다. 따라서, 혈액에서의 높은 산소 운반 능력은 생물이 에너지를 효율적으로 사용하고 활동적인 생활을 영위할 수 있게 하는 데 기여합니다.안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
산소가스는 안정적인상태일때 O2의 형태로 이중결합하며 존재합니다.
이 산소분자는 극성을 띠고있지않은 특성이있어
매우 강한극성을띠는 물과 섞이기가 어렵습니다.
하지만 혈액내에는 물말고도 헤모글로빈이라고하는 물질이
포함되어있는데, 이 헤모글로빈은 철원소가 달려있어
산소분자가 분해되고 달라붙을 수 있는 특성이 있습니다.
그래서 이 철원소와 결합하여 산화철이되고 산소가
물속에 존재할 수 있는 형태가됩니다.
이는 혈액이 우리몸이곳저곳에 산소를 전달해줄수있는기본적인 원리가 됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김수헌 전문가입니다.
산소는 헤모글로빈으로 인해 혈액에서 잘 융해가 되는 것입니다.
헤모글로빈은 적혈구 안에 있는 단백질인데 이와 산소가 결합하게 되면서 잘 운반할 수 있게 해줍니다.
따라서 헤모글로빈을 통해 혈액 속 산소를 더 많아 담아 운반이 가능해지는 것입니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
산소분자는 무극성분자로 물과 상호작용하기어려운 형태의 분자구조를 가지고있습니다.
하지만 혈액내에는 헤모글로빈이라고하는 철원자를 포함하는 물질이 존재하는데
이 철 원자와 산소가결합하는형태로 산소를 혈액에 녹여낼 수 있습니다.
산화철의 형태가되는데 흔히 우리가 녹이스는철을 생각해볼수있고
붉은색을띠는 이유가 바로 이것입니다.
산소가 혈액에서 잘 융해되는 이유는 헤모글로빈 때문입니다.
적혈구 속에 있는 헤모글로빈은 마치 스펀지처럼 산소를 흡착하는 능력이 뛰어납니다. 헤모글로빈은 고분자량 단백질로, 산소와의 친화력이 매우 높습니다. 이는 산소가 혈액 속에서 쉽게 녹아들어 헤모글로빈과 결합할 수 있도록 하는 것이죠. 그래서 폐에서 흡입된 산소는 혈액 속으로 들어와 헤모글로빈과 결합하여 산소운반체 역할을 하는 것입니다.
또한 보통 혈액의 온도는 일반적으로 낮게 유지되는데, 낮은 온도에서는 기체의 용해도가 높아지게 되고 혈액 속에서 산소가 더 잘 녹아들 수 있습니다. 게다가 혈액의 pH는 약한 알칼리성을 유지하는데, 이러한 pH 조건에서 헤모글로빈과 산소의 결합력이 더 강화됩니다.
산소가 혈액에서 더 잘 융해되는 이유는 혈액 속의 헤모글로빈 단백질이 산소와 결합하여 운반하기 때문입니다. 물에서 산소는 단순히 물 분자에 녹아있는 형태로 존재하지만, 혈액에서는 헤모글로빈이 산소와 결합하여 산소 용해도를 크게 증가시키며, 이러한 결합은 산소를 효과적으로 운반하고 방출할 수 있도록 설계되어 있습니다.