용어에 용어를, 개념에 개념을 더하는 생명과학,
인간 중심으로 이해하면 하나의 스토리가 된다!

“생명과학은 처음부터 끝까지 외우는 과목이야.” 많은 사람들이 이렇게 이야기한다.
시간이 지나서 고등학교 때 배운 ‘생물’ 혹은 ‘생명과학’ 공부를 돌이켜보면 영단어 외우듯이 수많은 용어를 달달 외웠던 것 같다.
하지만 아무리 고등학교 과목이라도 생명과학 관련 용어는 단순히 몇 십 개 수준이 아니다.
심하면 몇 백 개 단위이다.
이렇게 무작정 외운 용어와 개념이 머릿속에 남아있기나 할까? 기억 속에서 금방 사라지는 공부만큼 허무한 게 있을까?

하지만 수없이 많은 용어라도 스토리가 있다면 다르다! 인간의 뇌는 ‘이야기’를 기억하도록 진화했기 때문에, 외울 게 많은 과목도 이야기로 기억하면 학습 효과가 훨씬 좋고 장기기억으로 전환되기도 쉽다! 『한 번 읽으면 절대 잊을 수 없는 생물 교과서』는 한 줄의 수식으로 정의될 수 없는 생명 현상에 대한 용어와 개념을 스토리로 정리한다.
또한 우리 자신, 즉 ‘인간’을 중심으로 최소한의 개념을 사용해 재미있는 생명과학 이야기를 들려준다.
예전에 생명과학(생물학)이 어려워 포기했거나, 혹은 공부하는 게 너무 어려워서 지금 당장 포기하려고 한다면, 이 책이 진정한 재미를 찾아줄 것이다.

진핵세포의 미토콘드리아와 엽록체에는 고유 DNA가 있습니다.
그리고 두 세포 소기관은 모두 이중막으로 둘러싸인 구조입니다.
이러한 특징을 근거로 과학자들은 미토콘드리아와 엽록체가 원래 독립된 원핵생물이었을지도 모른다고 추정하고 있습니다.
산소로 유기물을 분해하는 세균(호기성 세균)이 다른 세포에 들어가 미토콘드리아가 되거나 광합성을 하는 세균(남세균)이 들어가 엽록체가 되었다는 뜻이지요.
이처럼 세포 안에 다른 세포가 공생하는 현상을 세포 내 공생이라고 합니다.
--- 「제1장 세포생물학」

이 실험 결과는 형질 전환을 일으키는 물질이 DNA임을 보여줍니다.
즉 ‘피막을 만드는 방법’이 적힌 책이 S형 균의 DNA에 들어 있고, 이 정보를 받은 R형 균이 직접 피막을 만들었던 것이지요.
형질 전환의 효율이 1~2%라니 의외로 낮게 느껴질지도 모르지만, 유전자 돌연변이와 비교하면 매우 높은 수치랍니다.
그리피스의 실험 결과 발병한 쥐의 몸에서 S형균만 검출된 이유는, 형질 전환되지 않은 R형 균은 쥐의 면역 체계에 의해 사멸되고 형질 전환으로 살아남은 S형 균만 증식했기 때문입니다.
에이버리의 실험은 오늘날 고등학교 교과서에 소개될 만큼 중요한 실험이며, 유전자의 본체가 DNA임을 밝혔다는 점에서 의의가 큽니다.

--- 「제2장 분자생물학」

자율 신경계에서는 교감 신경이라면 대부분 노르아드레날린, 부교감 신경이라면 아세틸콜린이라는 신경 전달 물질이 분비됩니다.
신경 전달 물질이 세포의 수용체에 결합하면 고유한 반응이 일어납니다.
따라서 신경 전달 물질이나 이와 구조가 비슷한 유사 물질을 투여하면 자율 신경이 작용했을 때의 몸 상태를 인위적으로 유도할 수 있습니다.
예를 들어 안저 검사에서 동공을 확대할 때 사용하는 점안액에는 노르아드레날린 수용체를 자극하는 화학 물질이 들어 있습니다.
그리고 ‘에피펜’으로 유명한 과민성 쇼크 보조 치료제에는 노르아드레날린과 구조가 유사한 아드레날린이 들어 있는데, 아드레날린은 교감 신경 수용체에 작용하여 심장 박동을 빠르게 하고 혈압 상승 및 기관지 확장 효과를 유도합니다.
--- 「제3장 생리학」

이미 많은 사람이 접종했을 코로나19 백신은 COVID-19 예방 목적으로 개발된 mRNA 백신입니다.
여기서는 코로나19 백신의 원리를 배워 볼 텐데요.
코로나19 백신의 원리를 이해하려면 일단 신종 코로나바이러스가 어떻게 우리 몸을 감염하는지를 알아야 합니다.
신종 코로나바이러스(이하 ‘바이러스’)의 표면에는 스파이크 단백질이라는 돌기가 수없이 달려 있습니다.
바이러스가 인간 세포에 감염할 때 스파이크 단백질이 세포 표면의 ACE2 단백질에 결합하고, 이를 발판 삼아 세포 안으로 침입합니다.
그러니까 ACE2라는 열쇠 구멍에 스파이크 단백질이라는 열쇠를 끼우면 세포로 들어가는 문이 열리는 셈입니다.
따라서 스파이크 단백질과 ACE2가 결합하지 못하게 막는 항체를 만들도록 면역 반응을 유도할 수 있다면 감염을 예방할 수도 있습니다.
--- 「제4장 면역학」

자, 그렇다면 우리 인간은 생태계에서 어떤 위치를 차지하고 있을까요? 정말로 인간은 먹이사슬의 정점에서 군림하는 생물일까요? 지금으로부터 1만여 년 전, 오늘날보다 인구가 적고 수렵 채집 생활을 하던 인류는 먹이사슬의 일원이라고 할 수 있을지도 모릅니다.
하지만 현대가 되면서 상황이 달라졌습니다.
우리가 평소에 먹는 식단은 대부분 쌀과 밀가루 같은 농작물, 그리고 소고기와 돼지고기 같은 고기반찬입니다.
이는 인류가 먹기 위해 야생종을 반복해서 품종 개량한 결과물입니다.
다시 말해 인류도, 인류의 주식도 자연계의 먹이사슬을 구성하는 종은 아닙니다.
그러므로 현 상황에 맞게 표현한다면 “인류는 자연의 먹이사슬 바깥에 존재한다” 혹은 “인류는 자신에게 유리하게 만들어 낸 먹이사슬 가운데에 있다”라고 해야 할지도 모르겠군요.

--- 「제5장 생태학」