양파를 써는 과정에서 무슨 화학작용이 일어나는 건가요?
양파를 썰면 눈물이 나는 이유에 대해서 알아보다가 프로페닐스르펜산이라는 물질이 양파가 잘리면서 공기 중으로 올라와 눈에 들어가면 그때부터 분해가 시작되는데 그 과정 중 화학작용으로 인해 눈물이 흐르게 되는 것이고 하는데 이 과정에서 어떤 화학작용이 일어나는 건가요?
안녕하세요.
다른 질문에 답변을 자세히 달아드렸습니다. 추가 답변은 요약해서 답변드리겠습니다.
- 양파 세포가 파괴되면서 알리네이즈 효소가 방출됩니다.- 알리네이즈는 프리쿠르신 화합물을 프레소르펜산으로 변환시킵니다.
- 프레소르펜산이 프로페닐스루펜산으로 변환됩니다.
- 프로페닐스루펜산은 라크리마토리 팩터 신테이스 효소와 반응하여 프로판티알-S-옥사이드로 전환됩니다.
- 프로판티알-S-옥사이드가 눈을 자극하여 눈물이 나게 합니다.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
양파를 썰게되면 양파의 세포가 손상되면서 양파내에 분리되어 존재하던 황화합물이 양파의 효소에 의해 프로페닐스르펜산으로 바뀌어 휘발되어서 공기중으로 퍼지게됩니다.
이 분자가 눈으로 도달해 안구표면에 닿으면 안구 표면의 세포들에 있는 여러 센서역할을 하는 수용체를 자극합니다.
이 경우 눈이 매운느낌이 들며 눈은 이를 눈을 공격받은 것으로 간주하여 눈에서 눈물을 방출합니다.
양파를 썰거나 다지면 양파 세포가 손상됩니다.손상된 세포에서 알리나아제라는 효소가 활성화되고, 알리나아제 효소는 이소알린이라는 아미노산을 프로페닐스르펜산이라는 휘발성 유기 황 화합물로 변환합니다. 그리고 프로페닐스르펜산은 눈의 점막을 자극하여 반응을 일으킵니다.
그리고 프로페닐스르펜산의 자극을 받은 눈의 점막에 있는 삼차 신경 말단이 자극되어 눈물 분비를 촉진하는 신호를 뇌로 보내고 염증 반응의 일환으로 눈의 혈관이 확장되어 충혈 현상이 발생합니다. 또한 염증 반응으로 인해 눈의 점막이 홍반되고 불편함을 느낄 수 있습니다.
따라서 양파를 썰 때 눈물이 나는 것은 단순히 슬픔을 느끼기 때문이 아니라, 프로페닐스르펜산이라는 화학 물질에 의한 눈의 자극 반응 때문입니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 양파를 썰다 보면 눈이 매워지고, 눈물이 흐르는 경험을 할 수 있는데요, 이는 양파에서 최루성 물질을 만드는 효소가 활성화되어 '프로페닐스르펜산'이라는 휘발성 화학 물질이 생성되기 때문입니다. 이 물질이 양파가 잘리면서 공기 중으로 올라와 눈에 들어가면 그때부터 분해가 시작되는데, 이는 프로페닐스르펜산이 수용성이기 때문에 눈과 접촉하여 분해되는 것이며, 따라서 양파를 썰 때 눈물이 나지 않기 위해서는 칼날에 물을 뭍힌 후에 썰어서, 양파로부터 나온 프로페닐스르펜산이 칼날의 물과 먼저 접촉하여 분해되게 만들어 주면 됩니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
양파를 썰면서 발생하는 눈물의 원인은 프로페닐스르펜산이라는 화학물질입니다. 이 화학물질은 양파를 자르면서 발생하는 효소와 반응하여 생성되며 공기 중으로 올라가게 됩니다.
이 화학작용은 양파를 자르는 과정에서 발생하는 물리적인 충격으로 인해 발생합니다. 양파의 세포 내부에는 프로페닐스르펜산을 생성하는 효소가 존재하고 이 효소는 양파가 자르는 과정에서 활성화됩니다. 그리고 이 활성화된 효소는 양파 내부에 존재하는 아미노산과 반응하여 프로페닐스르펜산을 생성합니다.
이렇게 생성된 프로페닐스르펜산은 공기 중으로 올라가게 되고 눈과 접촉하면 눈물샘을 자극하여 눈물이 나게 됩니다. 이는 눈물이 눈을 보호하고 눈에 들어온 화학물질을 희석시키는 역할을 하기 때문입니다. 이러한 화학작용은 양파를 썰 때마다 반복되며 눈물이 나는 것은 양파를 자르는 과정에서 발생하는 자연스러운 현상이라고 할 수 있습니다.
일상적으로 경험하는 이러한 화학작용은 과학적으로 설명할 수 있지만 양파를 썰 때마다 눈물이 나는 것은 자연스러운 현상이기 때문에 걱정하실 필요는 없습니다. 감사합니다.
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양파 세포가 손상되면 알리인 라이아제(alliinase)라는 효소가 방출됩니다. 이 효소는 아미노산 유도체인 알킬 시스테인 설폭사이드를 분해하여 프로페닐 설펜산(propanethial S-oxide)을 생성합니다. 이 물질이 바로 눈물을 유발하는 주범입니다. 프로페닐 설펜산은 공기 중으로 퍼져 눈에 도달하면 물과 반응하여 황산(sulfuric acid)을 형성합니다. 이 산성 물질이 눈을 자극하여 신경계통에 신호를 보내고, 이에 대한 방어 반응으로 눈물샘이 활성화되어 눈물을 분비하게 됩니다. 이러한 일련의 화학반응은 양파의 자기방어 메커니즘으로, 본래 해충으로부터 자신을 보호하기 위해 진화한 것입니다.