#182 전기뱀장어는 어떻게 전기를 만들까?

 

전기뱀장어는 자신의 몸에서 전기를 생성하고 이를 방출하여 사냥이나 자기 방어에 사용하는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 이 능력은 전기뱀장어의 특별한 생물학적 구조 덕분입니다. 전기뱀장어의 몸은 대부분 전기를 생성하는 특수한 세포인 전기장 세포(electrocytes)로 구성되어 있습니다. 이 세포들은 뱀장어의 몸에서 약 80%를 차지하는 세 개의 주요 전기 기관(두 개의 사냥용 기관과 하나의 방어용 기관)에 배열되어 있습니다.

전기장 세포는 일반적인 신경세포와 유사하게 작동합니다. 신경세포가 신호를 전달할 때 나트륨(Na+) 이온과 칼륨(K+) 이온의 농도 차이를 이용해 전기적 잠재력을 생성하는 것처럼, 전기장 세포도 이온의 이동을 통해 전기를 생성합니다. 각 전기장 세포는 자체적으로는 매우 약한 전기를 생성하지만, 전기뱀장어의 몸 속에 있는 수천 개의 세포가 동시에 작동할 때 강력한 전기 충격을 발생시킬 수 있습니다.

전기뱀장어가 전기를 발생시키는 과정은 두 단계로 설명할 수 있습니다:

1. 전기 충전: 전기장 세포의 내부와 외부 사이에 이온 농도 차이를 만듭니다. 이는 세포 내부에 양이온(주로 나트륨 이온)을 축적시키고, 세포 바깥은 상대적으로 음의 전하를 유지하는 방식으로 이루어집니다.
2. 방전: 전기뱀장어가 공격이나 방어를 결정하면, 전기장 세포는 세포막에 있는 이온 채널을 순간적으로 열어 이온의 급속한 이동을 허용합니다. 이로 인해 짧은 시간 동안 큰 전류가 흐르게 되고, 이것이 전기 충격으로 방출됩니다.

전기뱀장어의 이러한 능력은 사냥할 때 작은 물고기나 다른 먹이를 마비시키거나 적으로부터 자신을 방어하는 데 사용됩니다. 일부 전기뱀장어는 최대 600볼트에 이르는 강력한 전기 충격을 발생시킬 수 있으며, 이는 대부분의 가정용 전기 제품이 사용하는 전압과 비슷하거나 더 높은 수준입니다.

 

 

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