학문
인간의 피가 붉은색인 이유는 무엇일까요
우리가는 대부분의 동물 그리고 인간은 그 피가 붉은색을 띠고 있습니다
왜 이런 붉은색을 띠게 되었을까요
그리고 키가 붉은 색을 띠지 않는 동물들은 어떤 것들이 있을까요
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김창희 박사입니다.
1. 붉은색인 이유: 혈액 속에 잇는 헤모글로빈이라는 단백질과 철 때문입니다. 산소를 받아서 온몸으로 전달을 하는데, 중간에 철이 이 산소를 붙잡스니다. 이 헤모글로빈이라는 구조 자체가 붉은색은 반사를 하는 반면에 다른 색의 파장은 전부 흡수합니다. 그래서, 산소가 많은 혈액일 수록 선명한 붉은색으로 보이고, 산소가 적은 혈액일 수록 짙은 붉은색으로 보입니다.
2. 동물에 따라서 색이 다릅니다. 가령 문어와 투구게는 파란색, 도마뱀은 초록색 등으로 보입니다. 이 또한 마찬가지의 원리 떄문입니다.
감사합니다.
피의 색깔은 산소를 운반하는 단백질 속 금속 이온에 의해 결정되는데, 인간과 척추동물은 적혈구 속 헤모글로빈에 포함된 철(Fe)아 산소와 결합해 붉은색을 띄는 것입니다.
반면, 생태 환경에 따라 붉은 피를 가지지 않는 동물들도 많은데, 문어나 오징어, 투구게, 거미 등은 구리(Cu) 성분의 헤모시아닌을 사용해 파란색 피를 가지고 있고, 바다 갯지렁이류는 클로로크루오린 단백질의 영향으로 초록색 피를 가지고 있습니다. 또 뉴기니 녹색피도마뱀은 체내 초록색 담즙 색소(빌리베르딘)가 축적되어 피가 초록색이죠.
그리고 개불이나 별벌레 등은 헤메리트린 단백질이 산소와 만나 보라색이나 분홍색 피를 만들고, 남극 빙어는 적혈구가 없어 피가 완전히 투명하며 혈장에 산소를 직접 녹여 운반합니다.
그 외 곤충은 피가 산소를 나르지 않고 기관지로 직접 숨을 쉬어 피가 투명하거나 연한 노란색이죠.
결국 어떤 금속 성분과 방식으로 산소를 공급하느냐에 따라 피의 색이 달라지는 것입니다.
안녕하세요, 대견한오솔개199님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 인간과 척추동물의 피가 붉은색을 띠는 이유는 적혈구 속 헤모글로빈 단백질의 철 이온이 산소와 결합하면서 특정 파장의 빛을 흡수하고 붉은빛을 반사하기 때문이며, 생태계에는 구리나 다른 호흡 색소를 이용해 파란색이나 초록색, 혹은 무색의 피를 지닌 동물들도 다양하게 존재한답니다.
■ 헤모글로빈의 헴 구조와 산화 환원에 따른 붉은빛 발색 원리
우리 혈액 속 적혈구에는 산소를 운반하는 핵심 단백질인 헤모글로빈이 가득 차 있습니다. 헤모글로빈 1개는 포르피린 고리 중심에 철 이온이 결합한 헴 구조 4개를 가지고 있는데요. 폐를 지나며 산소와 결합해 산소헤모글로빈이 형성되면 철 이온의 전자 배치와 에너지 준위가 변하면서 가시광선 중 파장이 짧은 파란색과 초록색 빛을 강하게 흡수합니다. 그 결과 흡수되지 않고 남은 붉은색 파장의 빛이 반사되어 우리 눈에 선명한 붉은색으로 보이게 됩니다. 반대로 온몸의 세포 조직에 산소를 전달하고 난 탈산소헤모글로빈은 빛의 흡수 스펙트럼이 달라져 한층 어둡고 짙은 검붉은색을 띠게 됩니다.
■ 구리 성분의 헤모시아닌과 남극빙어 등 다양한 혈액 색상의 동물들
반면 모든 동물이 철을 기반으로 산소를 운반하는 것은 아닙니다. 문어나 오징어, 게, 그리고 살아있는 화석으로 불리는 투구게는 혈액 속에 철 대신 구리 이온을 기반으로 하는 헤모시아닌이라는 단백질을 지니고 있는데요. 이 헤모시아닌은 산소와 결합하면 붉은색 대신 맑고 투명한 파란색을 띠어 푸른 피를 흐르게 만듭니다. 또한 갯지렁이 같은 일부 환형동물은 클로로크루오린이라는 색소를 지녀 옅은 농도에서는 연두색이나 초록빛 피를 보이며, 완족동물은 헤메리트린에 의해 산소를 머금을 때 보랏빛 피를 띱니다. 심지어 산소가 풍부한 극저온 바다에 서식하는 남극빙어는 적혈구와 헤모글로빈이 아예 없어 혈액이 백색이나 완전히 투명한 물처럼 흐르기도 해요.
정리하자면,
사람의 피가 붉은 이유는 산소를 운반하는 헤모글로빈 속 철 원자가 산소와 반응해 붉은빛을 반사하기 때문이며, 서식 환경과 진화 경로에 따라 구리를 사용해 푸른 피를 지닌 문어와 투구게나 적혈구 없이 투명한 피를 지닌 남극빙어처럼 자연계에는 매우 다양한 혈액 시스템이 공존하고 있답니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
안녕하세요. 이조은 전문가입니다.
산소 운반 물질 속 금속 이온 종류에 따라 피 색깔이 달라집니다.
1. 피가 붉은 이유
인간과 척추동물의 피에는 헤모글로빈이 있습니다. 헤모글로빈 중심에 있는 철(Fe) 이온이 산소와 결합하면서 붉은색을 띱니다.
2. 붉은색이 아닌 동물들
1) 파란색 피: 문어, 오징어, 게, 투구게, 거미 등은 철 대신 구리(Cu) 이온이 들어있는 헤모시아닌을 사용합니다.
2) 초록색 피: 일부 갯지렁이류는 클로로크루오린이라는 철 기반 물질을 쓰지만 구조 차이로 초록색을 띱니다.
3) 보라색, 분홍색 피: 개불, 별벌레 등은 헤메리트린이라는 물질을 사용합니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
사람의 피가 붉은 이유는 적혈구 속 헤모글로빈에 철을 포함한 헴 색소가 있기 때문입니다. 산소와 결합하면 선홍색, 산소가 적으면 검붉은색을 띱니다. 반면 문어와 오징어, 투구게는 구리를 포함한 헤모시아닌을 사용해 산소가 결합한 혈액이 푸른색 입니다.