안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
미토콘드리아는 세포 내에서 에너지 생성에 중요한 역할을 합니다. 미토콘드리아가 산소를 이용하여 에너지를 생성할 수 있는 주요 이유는 진화의 과정에서 발생한 변화입니다.
약 20억 년 전, 원시 생물들은 아직 산소가 부족한 환경에서 생존하고 있었습니다. 그러나 이후 지구 내부에서 산소가 발생하면서 대기 중 산소 농도가 증가하게 되었습니다. 이러한 환경 변화에 대응하기 위해, 일부 원시 생물은 산소를 이용하여 에너지를 생성할 수 있는 미토콘드리아를 발전시켰습니다.
미토콘드리아 내부에는 호흡과정을 담당하는 미세한 기계들이 존재합니다. 이 기계들은 산소가 존재할 때만 작동할 수 있는 구조를 갖고 있습니다. 산소가 존재하지 않은 환경에서는 이러한 기계들이 정상적으로 작동하지 않기 때문에 에너지 생성이 어렵습니다. 따라서 산소를 이용하여 에너지를 생성하는 미토콘드리아는 대기 중 산소 농도가 증가한 환경에서 생존과 번식에 유리한 진화적 이점을 가졌습니다.
