틴매일경제

생명과학 문제 중 학생들이 풀기 힘들어 하는 유형의 문제를 쉽게 풀 수 있는 기술 'GT SKILL'을 소개한다. 'GT SKILL'은 근수축 길이 계산 문제가 스르르 풀리는 스킬 'GT X'이다.

그림은 근육 원섬유 마디 X의 구조를, 표는 두 시점 t1과 t2일 때 의 각 부분의 길이를 나타낸 것이다. 구간 ㉠은 액틴 필라멘트만 있는 부분이고, ㉡은 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트가 겹치는 부분이며, ㉢은 마이오신 필라멘트만 있는 부분이다. 표의 빈칸을 채우시오.

위 문제와 같이 근수축 시, 각 구간의 길이를 구해야 하는 문제가 출제되면 많은 학생은 연립 방정식을 세우거나 표를 그려서 풀이한다. 하지만 연립 방정식을 세워서 풀이하면 시간이 오래 걸리고, 표를 그려서 풀이를 하면 문제에 주어진 그림과 표를 동시에 봐야 하는 번거로움이 생긴다. 따라서 앞으로 근수축 길이 계산 문제는 이러한 번거로움을 모두 해결한 'GT X'를 그려서 풀이하는 습관을 들이도록 하자.

'GT X'는 아래와 같이 근육 원섬유 마디를 간단하게 그린 후 각 구간을 나눈 것이다. GT X를 그리면 연립 방정식을 세우지 않아도 직관적으로 각 부분의 길이를 어떻게 구해야 하는지 쉽게 알 수 있다. <그림1> GT X에서 각 부분의 길이는 근육이 수축 또는 이완할 때 각 부분의 길이 변화량을 이용해 채운다. 이때 근육 원섬유 마디의 길이가 변화할 때 A대의 길이와 ㉠＋㉡의 길이는 변하지 않는다는 것을 알고 있어야 한다. 근육 원섬유 마디 X의 길이가 +2a 또는 -2a 변할 때 각 부분의 길이 변화는 다음과 같다. <그림2> 길이 변화량을 적용한 GT X는 다음과 같다. <그림3> 그럼 이제 GT X를 이용해 처음에 봤던 문제를 풀어보자. <표1> 먼저 GT X를 그린 후 문제에서 주어진 길이를 채워 넣는다. <그림4> t1과 t2일 때의 길이가 모두 제시된 X를 이용해, t1에서 t2로 갈 때 X의 길이 변화량을 구한 후 X의 길이 변화량에 따른 각 부분의 길이 변화량을 이용해 나머지 부분의 길이를 채워 넣는다. <그림5> 근수축 길이 계산 문제는 GT X 각 부분의 길이를 다 채워 넣으면 풀이가 끝난다. 지금까지 GT X의 기본적인 사용법에 대해 알아보았다. 더 자세한 내용은 이투스 온라인 강의를 참고해 주길 바란다. 다음 시간에는 근수축 구간 변화 문제를 빠르게 풀 수 있는 GT ARROW를 소개하도록 하겠으니 많이 기대해 주길.



머리 쏙쏙 개념

활주설액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가 근육 원섬유 마디의 길이가 짧아지면 근육의 길이가 짧아지는 근수축이 일어난다.