핵심 해설
이 문제는
송과체(Pineal gland)에서 분비되는
멜라토닌(Melatonin)의 일주기 리듬(Circadian rhythm)을 이해하는 기본 문제예요. 멜라토닌은 흔히 '수면 호르몬'이라고 불리며, 빛 자극에 의해 분비가 억제되고 어두워지면 분비가 촉진되는 독특한 특성을 가지고 있어요.
핵심 개념 분석
망막(Retina)이 감지한 빛 정보는
시교차상핵(SCN, Suprachiasmatic Nucleus)이라는 생체 시계로 전달돼요. 낮 동안 빛이 감지되면 시교차상핵은 송과체의 멜라토닌 합성을 억제하는 신호를 보내고,
밤이 되어 빛 자극이 사라지면 이 억제 신호가 풀리면서 멜라토닌 합성 효소인 N-acetyltransferase(NAT)의 활성이 급격히 증가해 멜라토닌 분비가 활발해져요. 따라서 송과체가 가장 활발하게 멜라토닌을 분비하는 시간대는
어두운 밤입니다.
정답 근거
핵심! 멜라토닌 분비는 빛에 의해 강력하게 억제됩니다. 주변 환경이 어두울수록 송과체의 활동성이 증가하여 혈중 멜라토닌 농도가 최고조에 달하며, 이는 수면 유도 및 체온 하강 등 수면에 적합한 신체 상태를 만듭니다.
오답 분석
혼동 주의! ⑤번 '새벽'은 '밤'의 일부이지만, 멜라토닌 분비가 정점에 이르는 시간을 묻기보다 하루 중 분비가 활발한 주된 시간대를 묻는 문제의 의도와 가장 부합하는 답은 '밤'입니다. 새벽은 일반적으로 멜라토닌 분비가 정점을 찍은 후 점차 감소하기 시작하는 시간대에 가까워요. 나머지 ① 아침, ② 오후, ④ 점심은 빛이 풍부한 시간대로, 멜라토닌 분비가 억제되는 때입니다.
연관 개념 정리
멜라토닌은 단순한 수면 호르몬을 넘어
항산화 작용(Antioxidant effect), 면역 조절, 생식 기능 조절 등 다양한 생리적 역할을 합니다. 멜라토닌 분비 리듬은 교대 근무나 시차 여행 등으로 인해 교란될 수 있으며, 이는 수면 장애의 주요 원인이 됩니다.
개념 정리
| 구분 | 낮 (빛 자극 O) | 밤 (빛 자극 X) |
|---|
| 시교차상핵(SCN) 신호 | 송과체 억제 | 송과체 억제 해제 |
| NAT 효소 활성 | 낮음 | 높음 |
| 혈중 멜라토닌 농도 | 낮음 | 높음 (최대 분비) |
| 신체 상태 | 각성, 활동 상태 | 수면 유도, 체온 하강 |
암기 팁
멜라토닌(Melatonin)의 'mela-'는 어둡다는 뜻의 그리스어에서 왔어요. "어둠 속에서 분비되는 호르몬"이라는 이미지로 기억하면 헷갈리지 않아요.