전기뱀장어의 경우 어떻게해서 전기를 발생시킬수가 있는건가요?
안녕하세요. 지구에는 신기한 생물들이 참 많이 있는데요. 그중에서도 스스로 전기를 생성하는 전기뱀장어같은 생물도 있잖아요. 이런 전기뱀장어는 어떻게 해서 전기를 만들어 낼 수가 있는건가요?
안녕하세요.
전기뱀장어의 꼬리 부분에서 전기를 생산할 수 있는 근육이 있습니다.
신체의 대부분을 차지하고, 내장이 머리쪽에 대부분 위치합니다.
전기를 만드는 근육이 겹겹이 쌓여있는 형태로 위치하는데,
이것이 직렬회로와 같은 역할을 하고 높은 접압의 전기를 만들게 됩다고 합니다.
전기뱀장어는 전위차를 ATP와 이온펌프를 이용해서 만드는데 이것은 다른 생물들의 세포에서도 나타나는 현상입니다.
예를 들면 신경세포에도 나트륨-칼륨 펌프가 있어 ATP를 소모해서 전위차를 만들고, 이것을 자극의 전달에 사용합니다.
전기뱀장어의 전기 생산도 같은 원리이고,
다만 많은 전기근육세포가 직렬로 연결되어 강한 전압을 낼 수 있습니다.
높은 전위차를 만들려면 시간이 걸리기 때문에 충전해서 사용한다고 볼 수 있습니다.
전기뱀장어는 두꺼운 지방층을 가져 자신의 전기에 감전되지 않는다고 합니다.
우선 전기의 성질을 가진 입자를 ‘전하’라고 하는데요 전하의 종류에는 (+)전하(양성자)와 (-)전하(전자)의 두 종류가 있습니다. 같은 종류의 전하끼리는 밀어내고 다른 종류의 전하끼리는 끌어당기는 성질이 있으며 전하의 흐름으로 전기가 흐르게 됩니다. 전기뱀장어가 전기를 만들어 내는 원리는 다음과 같습니다. 전기뱀장어가 몸 안에서 전기를 만들어내는 기관은 ‘가로무늬근’이라는 근육이 변화한 것으로, ‘전기판’과 비슷하게 세포가 겹겹이 쌓인 형태로 되어 있는데요 이러한 전기판 근육은 마치 수많은 전기 회로가 직렬로 연결된 것처럼 매우 높은 전위차를 만들 수 있습니다. 실제로 남아메리카의 밀림 아마존에 있는 전기뱀장어의 경우에는 약 850V(볼트) 정도의 전위차를 발생시킬 수 있다고 합니다. 전기뱀장어는 몸 전체의 85%가 전기판 근육 세포로 되어 있고, 머리 쪽은 (+)극, 꼬리 쪽은 (-)극 역할을 합니다. 건전지가 직렬로 많이 연결되어 있으면 전압이 높듯이 몸집이 길고 큰 전기뱀장어가 세포의 수가 많아서 전압이 높습니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 전기 뱀장어는 몸 안에서 전기를 만들어 내는 가로무늬근이 전기판과 비슷하게 세포가 겹겹히 쌓인 형태로 되어 있습니다. 감사합니다.
전기뱀장어의 몸에는 전기 기관이라고 불리는 특수한 조직이 있습니다. 이 전기 기관은 전기뱀장어의 몸길이의 약 4/5를 차지하며, 주로 배 부분에 위치하고 있습니다. 전기 기관은 수천 개의 전기 원판-전기 세포-으로 구성되어 있으며 일련의 배터리처럼 연결되어 있습니다. 각 전기 원판은 일종의 생체 전지로서 작동하며 전기 화학적 특성을 가진 세포로 주로 나트륨이온과 칼륨이온의 농도 차이를 이용합니다.
전기뱀장어는 몸통 양쪽에 특수한 전기기관을 가지고 있어 전기를 발생시킵니다. 이 전기기관은 원반 모양의 많은 전지들로 이루어져 있는데, 각 전지는 양극과 음극 셀로 구성되어 있습니다. 전지 내부에는 전해질 용액이 있고, 여기에 이온 펌프가 작용하여 양극과 음극 사이에 전위차를 만듭니다. 전기뱀장어는 이 전위차를 방전시켜 강력한 전기 충격을 가할 수 있습니다. 전기기관의 전체 전위차는 수백 볼트에 달하며, 이는 먹이 사냥과 적으로부터 자신을 방어하는 데 사용됩니다. 전기뱀장어는 이런 방식으로 생체 전기를 발생시켜 독특한 생존 전략을 가지고 있습니다.
전기뱀장어는 몸 후반부의 양 옆구리에 2개씩 발전기관이 있으며 몸속에는 5000여개의 발전세포가 140줄로 병렬로 나란히 연결되어 꼬리 근육을 이루고 있습니다.
이 기관들에서 전기가 발생하게 되는 것입니다.
참고로 이런 구조 덕분에 자신이 만든 전기를 방출하기만 하며, 혹시라도 스스로 충격을 받더라도 병렬로 이룬 1/140 정도로만 받게 됩니다.
전기뱀장어는 몸속에 가로무늬근이라는 특수한 근육이 존재합니다.
이 근육은 전기뱀장어가 몸 속에서 전기를 만들어내는 핵심적인 기관인데,
전기판과 비슷하게 세포가 겹겹이로 쌓인 형태로 되어 있습니다.
이 전기판 사이사이 나트륨과 칼륨 이온채널을 이용하여 전기에너지 이동을 만들어내고
이 이동을 통해 전위차를 점점 축적해나가기 시작합니다.
이러한 구조는 많은 전기회로가 직렬로 연결되어있는 구조라 높은 전압을 만들어 낼 수 있습니다.
즉, 온몸 전체 85%에 퍼져있는 이러한 가로무늬근에의해 몸 전체가 마치 배터리처럼 사용될 수 있고,
머리쪽은 +극, 꼬리쪽은 - 극 역할을 하게 됩니다.
최대 850V 정도의 전압을 나타내기도 하기 때문에 주변 생물들은 실제로 감전에의한
죽음에 이를 수 있을 정도라고 합니다.
다만 이렇게 전기를 한번 쏘고나면 전기에너지를 모으는데까지 다시 시간이 걸리고,
이 에너지를 축적하는 과정에서도 전기뱀장어의 힘이 점점 빠져 전압도 내려가고 위력도 약해진다고 합니다.
이러한 전기뱀장어 외에도 전기메기나 전기가오리 등등 전기에너지를 방출할 수 있는
생물체가 많이 존재합니다.