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자연 과학 Natural Science/생명 Life sciences 47

세포골격(cytoskeleton), 세포질

세포골격(細胞骨格, cytoskeleton) 세포 내의 골격기관으로 다른 세포소기관과 마찬가지로 세포질에 포함되어 있다. 세포골격은 모든 세포, 즉 식물 세포나 동물 세포, 혹은 진핵세포나 원핵세포 모두에 존재한다. 유동적인 구조인 세포골격은 세포 형태를 유지하게 해주며, 그럼에도 편모나 섬모와 같은 구조와 함께 세포가 어느 정도 움직이는 것을 가능하게 하기도 하며, 또한 세포내 수송(예를 들어 소포의 이동) 및 세포분열에 중요한 역할을 한다.  ⑴ 세포골격(cytoskeleton) : 진핵생물에만 존재, 미세소관, 중간섬유, 미세섬유로 구분    ⑵ 미세소관(microtubule) : 직경 25 nm. 동물세포 및 식물세포에 존재① 기능 : 세포의 모양 유지, 세포 수준 운동, 세포 내 수송 소낭○ 중..

미토콘드리아(mitochondria), 세포소기관

물질대사 세포소기관 ⑴ 미토콘드리아(mitochondria) : 진핵세포의 에너지 생성 세포소기관① 이중막 구조 : 외막과 내막, 막간 공간(intermembrane space)으로 구분② 외막○ 포린(열린 통로) 존재 : 5,000 Da보다 작은 물질(예 : 이온)은 자유롭게 드나듦○ TOM, SAM(sorting and assembly machinery) 등이 존재○ TSPO(translocator protein)○ 콜레스테롤을 미토콘드리아 내부로 수송○ 포르피린 이동, 헴 합성, 스테로이드 합성 등에 이용 ○ apoptosis, proliferation 등에 관여○ 신경 염증, 종양 등의 바이오마커로 사용되는 외막 막단백질○ 막간 공간의 고농도의 H+는 포린으로 나가지 못함③ 내막○ 원핵생물의 원형..

글리코겐, glycogen, 포도당(glucose)

글리코젠(glycogen) 또는 글리코겐(독일어: Glykogen) 사람 동물, 균류, 세균에서 에너지 저장의 한 형태로 작용한다. 포도당(glucose)을 기본으로 하며 복잡한 가지 구조를 가지고 있는 다당류, 중합체이다. 글리코젠의 구조는 체내 포도당의 주요 저장 형태를 나타내고 있다. 글리코젠은 두 가지 장기 에너지 저장 형태 중 하나로 기능하며, 다른 한 가지 형태는 지방 조직(즉, 체지방)의 트라이글리세라이드이다. 사람에서 글리코젠은 주로 간과 골격근의 세포에서 만들어지고 저장된다. 간에서 글리코젠은 장기 무게의 5~6%를 차지할 수 있고, 70 kg 의 체중을 가진 성인의 간은 약 100~120 g 의 글리코젠을 저장할 수 있다. 골격근에서 글리코젠의 낮은 농도(근육 질량의 1~2%)로 발견되..

지구 생물체 대멸종, 5대 멸종, 5대 절멸 사건, 5 mass extinction, 오르도비스기 말, 데본기 말, 페름기 말, 트라이아스기 말, 백악기 말

5대 절멸 사건 (5 mass extinction) 1982년 잭 셉코스키와 데이빗 라우프는 다섯 가지 대멸종에 대한 논문을 냈다. 다섯 가지 대멸종은 원래 현생대 동안 감소하는 멸종 속도와는 크게 관련이 없어 보였다. 그러나 이 '5 대멸종'(5 mass extinction)은 많은 데이터와 실험의 통계적인 결과를 통해 비록 확정되지는 않았지만 상대적으로 대표적인 멸종의 사건들로 여겨진다. 백악기-제3기 대멸종 (백악기의 끝 또는 K-T멸종) - 백악기 66 Ma. 원래 K-T멸종이라 불리었지만, 최근 많은 학자들이 K-Pg(백악기-제3기)멸종이라 부르고 있다. 마아스트리치안기 말에 일어나 17%의 과, 50%의 속, 75%의 종이 멸종하였다. 바다에서는 꽃자루가 없는 생물이 33%로 감소하였으며 대부..

진핵생물, 원핵생물, 미토콘드리아, 색소체, 세포 내 공생설, Eukaryota, Prokaryotes, 세균(bacteria), 고균(archea)

진핵생물, 眞核生物, Eukaryota 세포 구조가 진핵세포로 이루어진 생물. 세포 내 공생설 거의 모든 진핵생물은 미토콘드리아를 세포소기관으로 가지고 있다. 식물과 조류(Algae)를 포함하는 일부 진핵생물은 미토콘드리아와 함께 색소체라는 세포소기관을 가지고 있으며 미토콘드리아와 색소체의 염기서열은 핵의 염기서열과 상당히 차이가 나기 때문에 외부의 원핵세포가 고세균에서 진화한 원시진핵세포로 들어와 공생관계를 형성한 것이 시초로 추정되고 있다. 최근에 색소체 내부공생에 대한 새로운 가설이 발표되었다. 그림은 연구결과를 통해 제안된 두가지 내공생 모형을 나타낸 것이다. 진핵세포의 소기관 공통 핵 소포체 조면소포체 활면소포체 골지체 사립체 리소좀 80s 리보솜 일부 생물만 가짐 색소체 (Plastid - 식..

TCA cycle(Tricarboxylic Acid Cycle), 크렙스 회로(Krebs cycle), 시트르산 회로(Citric acid cycle), 미토콘드리아

Tricarboxylic Acid Cycle의 약자. 발견한 사람의 이름을 따 크렙스 회로(Krebs cycle), 또한 이 회로의 출발물질에서 딴 시트르산 회로(Citric acid cycle)라 하기도 한다. Tricarboxylic acid란 이름 역시 시트르산이 3개의 카복실기를 가진 데에서 유래하였으며 3개의 카복실기가 1개의 카복실기를 내주고 2개의 카복실기가 되었다가 다시 1개의 카복실기를 얻어 3개의 카복실기가 되는 한바퀴를 TCA 회로 1사이클이라 한다. 회로 자체가 양방항성 회로(Amphibolic)이다. 즉 이화작용(Catabolism)과 동화작용(Anabolism)이 동시에 가능하다는 말인데, 회로 중간물질(Precursors)들은 거의 모두 생합성(Biosynthesis)에 이용된..

내막계(endomembrane system), 핵막, 소포체, 골지체, 리소좀

세포 구조  내막계(endomembrane system)  내막계(內膜系, 영어: endomembrane system) 또는 세포내막계(細胞內膜系)는 진핵세포에서 세포를 기능적, 구조적 측면에서 나눠주는 체계이다. 원핵세포는 내막계가 없으며 그에 따라 대부분의 세포 소기관이 결여되어 있다.내막계는 지질과 단백질의 합성시 표면 반응같은 세포의 수송체계도 통제한다. 그러나 모든 내막계가 합성에 관여하진 않는다.내막계를 이루고 있는 생체막은 지질 2중층이며 단백질이 이 층에 부착되어 있거나 가로질러 있는 경우도 있다. 종류 원형질막은 인지질 2중층으로 근본적으로 세포와 주변 환경을 분리하며 분자단위의 수송, 세포 내/외부간의 신호전달을 관장한다. 핵막은 세포핵를 둘러싸고 있는 생체막이다. 핵 자체는 ..

세포 이론, 로버트 훅, 원핵세포(prokaryotic cell), 진핵세포(eukaryotic cell)

세포 이론 또는 세포설(細胞說, cell theory) 생물학에서 세포의 고유한 특성을 설명하는 과학 이론 세포는 모든 생물의 기본 단위이자 재생산의 단위이기도 하다. 17세기 현미경의 발명과 그 이후 계속하여 이루어진 개량으로 세포의 발견과 관찰이 가능하게 되었다. 세포의 발견에는 로버트 훅이 큰 기여를 하였으며, 이후 세포에 대한 연구로 세포생물학이 성립하게 되었다. 세포의 발견 이후 과학자들 사이의 논쟁을 거쳐 세포가 생물의 기본 단위라는 사실이 밝혀졌다. 1838년 마티아스 야코프 슐라이덴과 테오도어 슈반이 세포 이론을 발표하였고, 이후 루돌프 피르호와 같은 과학자들이 이론의 발전에 기여하였다. 세포 이론은 생물학의 기초 지식으로 자리잡고 있다. 세포 이론의 세 가지 핵심 개념 모든 생물은 하나 ..

생체고분자, 지질(lipid), 소수성(hydrophobic), 스테로이드

생체고분자, 지질(lipid) 지질(lipid)은 탄소와 수소가 주를 이룬다. 그리고 약간의 산소 원자가 포함된다. 물에 녹지 않는 구조를 가지며 중합체를 형성하지 않는다. 주로 에너지 저장 물질이자 구성물질이다. 지방은 글리코젠, 녹말보다 더 많이 환원된(수소를 얻은) 형태이므로 질량 당 에너지 값이 2배 이상 크다(탄수화물 : 4kcal/g, 지방 : 9kcal/g). 더 조밀하게 저장할 수 있고, 내장 기관을 보호해주며, 단열재의 역할도 할 수 있다. 인체 내 유기 화합물의 약 40%를 차지하며, 중성지방, 인지질, 스테로이드로 나눌 수 있다. ⑴ 특성 ① 대부분이 탄소와 수소로 구성되어 있어 에너지 함량이 높음 ② 소수성(hydrophobic) : 물에는 녹지 않고, 아세톤, 알코올, 벤젠 등에는..

생체고분자, 단백질(protein), 아미노산 중합체

생체고분자, 단백질(protein) = 아미노산 중합체 ⑴ 특성 ① 구성원소 : C, H, O, N, S ② 기능 ○ 대사작용의 효소 ○ 세포 내·외 구조 형성 : 생체 건량의 반을 차지 ○ 근육 수축 ○ 면역 기능 ○ 호르몬이나 신호 단백질 ○ 세포 내부로 신호전달 ○ 막의 물질수송 ○ 에너지 전환 및 저장 : 4 kcal/g. 주로 태아에 해당 ○ DNA 복제, 수선 및 재조합 ○ 전사, 번역 ○ 단백질 운반 및 분비 ③ 단백질 : 한 개 또는 두 개 이상의 폴리펩티드로 구성 ④ 폴리펩티드 : 아미노산의 펩티드 결합으로 구성 ⑤ 펩티드결합 : 아미노기(-NH2)와 카르복실기(-COOH)의 탈수축합반응 ⑵ 아미노산 ① 아미노산은 총 20개가 있음 : selenocysteine (Sec)까지 포함하여 2..

생체고분자, 탄수화물(polysaccharide), (CH2O)n

생체 고분자(macromolecule) ⑴ 지구상의 생물은 동일한 고분자 세트(예 : 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산)를 함유 ⑵ 폴리머의 생성 : 모든 폴리머는 모노머들의 탈수 축합 반응(dehydration reaction)(물이 생성)으로 만들어짐 ⑶ 폴리머의 분해 : 폴리머가 가수 분해(hydrolysis)되면 모노머들로 분해 ⑷ 폴리머의 이점 : 세포의 삼투압을 적게 유발하고 세포 내 모노머의 농도를 낮게 유지할 수 있음 생체고분자(生體高分子, 영어: biopolymer) 살아있는 생물체에 의해 생성되는 중합체이다. 다시 말해서, 생체고분자는 중합체 생체분자이다. 생체고분자는 단량체 분자들이 서로 공유 결합으로 연결되어 큰 구조를 형성한다. 사용되는 단량체의 단위와 형성된 생체고분자의 구조에 따..

생물 구성, 탄소C, 수소H, 질소N, 산소O, 인P, 유황S의 6가지 원소, 작용기

생물 구성 일반적인 생명체들은 최소한 탄소C, 수소H, 질소N, 산소O, 인P, 유황S의 6가지 원소는 반드시 포함하고 있으며 이를 생명체를 이루는 6대 원소로 칭하고 있다. 이들은 생명체를 구성하기 위해 다양한 물질을 이루면서 생명 현상을 유지한다. 생명체에서 가장 많은 양을 차지하는 물은 비열이 커서 체온을 일정하게 유지하며, 무기염류는 생명체의 생리작용 조절에 관여한다 . 탄수화물은 생명체의 에너지원으로, 포도당, 설탕, 녹말, 글리코젠 등으로 생명체에 존재한다. 단백질은 근육이나 항체 등을 구성하며 물질대사를 조절하는 효소의 주성분이다. 지질은 단백질과 함께 세포막의 성분으로 사용되는 에너지원이고 핵산은 유전 정보를 저장하거나, 단백질 합성 과정(아미노산의 펩타이드 결합, 폴리펩타이드)을 관여한다..

생명체, 생물, 생장, 운동, 증식, 항상성, 반응, 물질대사

생명체 ⑴ 정의 1. 생물은 생장, 운동, 증식을 함. 자극에 반응함. 물질대사를 함 ① 불은 생물이고 노새는 생물이 아닌가? ⑵ 정의 2. 다음 조건을 모두 만족하는 경우 생물이라고 정의 ① 공통적인 생체 분자 세트를 가짐 ② 항상성을 유지 ③ 진화할 수 있음 ④ 물을 필요로 함 생물, 生物, Life 생물이란, 생명을 가지고 스스로 생활 현상을 유지하여 나가는 물체 영양ㆍ운동ㆍ생장ㆍ증식을 하며, 동물ㆍ식물ㆍ미생물로 나뉜다. 이러한 생물을 다루는 분야를 생물학 생물의 정의 〈살아있다〉의 정의가 아직까지도 불분명하기 때문에 덩달아서 정의하기 힘든 단어이다. 현재까지는 다음의 특징을 가졌으면 〈생물〉이라고 본다. 생명체를 구성하는 물질은 단백질의 단위체인 아미노산의 펩타이드 결합과 핵산의 단위체인 뉴클레오..

사회생물학 대논쟁, 사회학, 심리학, 뇌과학, 생리학, 생물학, 화학, 물리학, 수학

사회생물학 대논쟁 사회학, 심리학, 생물학, 화학, 물리학 사회생물학이라 함은 인간을 포함한 모든 생물의 사회적 행동을 연구하는 학문을 일컫는다. 여기에서 ‘인간은 과연 다른 동물보다 특별한 존재인가?’ 라는 물음에 대해서, 사회생물학은 ‘아니다’ 라는 대답을 하고, 인문사회학자들은 ‘그렇다. 인간은 절대적으로 다른 존재이다’ 라고 대답을 한다. 이처럼 현재 사회생물학 분야를 주요한 이슈로 등장하게 한 장본인인 ‘윌슨의 컨실리언스(통섭)’ 에 대해 잠깐 알아보자. 윌슨은 ‘통섭-지식대통합(번역 최재천, 장대익)’ 이라는 저서에서 인문학, 사회학, 예술, 문화도 인과적 설명으로 자연과학과 연결될 때에만 온전한 의미를 지닌다고 본다. 그리고 이러한 목표 달성을 위해서 분화된 학문간의 경계를 터서, 서로 넘나..

북극곰, 회색곰, Polar Bear, Grizzly Bear

북극곰 vs 회색곰, Polar Bear vs Grizzly Bear 북극곰은 약 1톤에 달하는 바다코끼리도 해치울 수 있는 강력한 포식자이지만, 회색곰 또한 무시무시한 공격력을 가진 것으로 유명하다. 해외동영상공유사이트에 올라온 한 영상에는 거대한 동물의 사체를 뜯어먹는 여러 마리의 곰이 등장한다. 그중에는 회색곰과 북극곰도 있는데, 그 중 두 마리가 서로 으르렁거리며 각을 세운다. 하지만, ‘북극곰 대 회색곰’이라는 제목과는 달리 두 마리 곰은 서로 공격을 하지는 않는다. 한편, 이 두 종류의 곰은 각각 북극과 북미지역에 분포해 서로 만날 일이 없었지만, 최근 기후변화로 서식지가 겹치면서 서로 경쟁하는 일이 늘고 있다고 한다. 또한, 이들은 진화적인 측면에서 보면 매우 짧은 시간인 수십만 년 전에 분..

악어, 크로코다일, 앨리게이터, 카이만, 가비알 , 악어목(鰐魚目), 악어류

악어(鰐魚)는 악어목(鰐魚目)에 속하는 파충류의 총칭으로, 약 2억 2천만 년 전에 진화한 것으로 알려져 있다. 공룡이나 새와 근연관계가 있다. 전 세계적으로 23종이 알려져 있다. 생태 악어는 물을 수는 있어도 씹지는 못하기 때문에 잡은 동물들을 빙글 돌리면서 몸통을 잘라 통째로 먹는다. 주로 물가에 매복하였다가 물 마시는 가젤, 누, 임팔라, 얼룩말, 박쥐 등을 잡아 먹는다. 재규어에게는 천적 대상이다. 악어는 동족포식 성향을 가지고 있으며 자기 영역에 침범한 작은 개체에 대해선 거침없이 공격성을 표출한다. 악어의 동족포식 현상이 야생에서만 발견되지는 않는다. 좁은 공간에 여러 개체를 한데 모아 전시하는 동물원에서도 자주 동족포식 현상이 발견된다. 악어는 알을 수십개 낳고 땅에 묻어 몇 개월을 지키지..

염기서열, A(adenine), T(thymine), G(guanine), C(cytosine)의 4가지 화학물질, 염기, 鹽基, Base, Alkali

염기 鹽基 / Base, Alkali '알칼리'라고도 하는데 아랍어로 '식물이 타고 남은 재'를 의미하는 '알낄리'(الْقِلْي; al-qily)에서 유래 염기서열(Nucleic Sequence, 鹽基序列) 또는 핵산의 1차 구조(Nucleic Acid Primary Structure)는 DNA의 기본단위 뉴클레오타이드의 구성성분 중 하나인 핵염기들을 순서대로 나열해 놓은 것을 말한다. 유전자는 생물의 유전형질을 결정하는 단백질을 지정하는 기본적인 단위로, 지구상의 모든 생명체들은 염기서열을 통해 단백질을 지정하는 원리를 따른다. DNA상에서 염기가 일렬로 3개씩 모이면 하나의 트리플렛 코드를 형성하여 하나의 아미노산을 지정하게 되는데, 이 트리플렛 코드들이 여러 개 모이면 궁극적으로 하나의 단백질을..

낙타 혹, 낙타 지방, 사막 생존, 지방 연소, 이산화탄소 물

낙타 혹, 낙타 지방, 사막 생존, 지방 연소, 이산화탄소 물 낙타의 혹 안에는 무엇이 있을까? 과거 사람들은 낙타의 혹에 물이 담겨져 있을 것이라 추측했지만, 죽은 낙타의 혹을 잘라서 확인해 본 결과, 낙타의 혹 내부에는 지방(fat)이 대부분을 차지하였다. 지방을 연소시키면 이산화탄소와 물이 얻어지는데, 이때 얻어지는 물을 통해 낙타 체내의 수분을 공급할 수 있게 되는 것이다. 추가로, 지방을 연소시킴에 따라 활동에 필요한 에너지 또한 얻을 수 있다. 오랫동안 물을 마시지 않은 낙타들은, 혹 내부의 지방을 계속 연소시킬 수밖에 없으므로, 혹의 크기가 점점 줄어들게 된다. 잠깐 오해의 소지가 있어서 짚고 넘어가자면, 낙타의 혹의 대부분을 지방이 차지하는 것은 사실이지만, 낙타가 지방을 통해서만 수분 및..

도루돈, 바실로사우루스, 원시 고래

도루돈 신생대 에오세 후기에 지금은 인도-유라시아판의 지각변동으로 인해 사라진 원시 바다인 테티스해에 서식했던 초기 고래의 일종. 속명은 그리스어로 창을 뜻하는 '도리(δόρυ, dóry)와 이빨이라는 의미를 가진 단어인 '오돈(ὀδών, odṓn)'을 합쳐 만든 '창 이빨'이라는 뜻으로, 이 생물의 뾰족한 이빨 모양에 착안해 붙여진 이름이다. 미국의 고생물학자 로버트 W. 깁스(Robert W. Gibbes)가 1845년 도루돈이라는 이름으로 이 녀석의 존재를 학계에 처음 선보일 당시 모식종으로 동정된 세라투스종(D. serratus)의 모식표본은 미국 사우스캐롤라이나 주 할리빌층(Harleyville Formation)에서 발견된 상악골 일부 및 이빨 화석 몇 점으로만 이루어져있었다. 다만 그는 이빨..

식육목 계통 분류, 고양이아목, 개아목, 미아키스아목, 260여종 포유류, 송곳니, 열육치(裂肉齒)

식육목 계통 분류 식육목(食肉目)은 260여종의 포유류를 포함하는 목이다. 거의 육식만 하는 육식동물인 경우가 있다. 그러나 판다, 레서판다는 거의 초식만 하는 동물이다. 그리고 개아목의 동물은 대부분 잡식이다. 고양이과처럼 완전히 육식인 경우도 있다. 심지어 인간의 천적인 경우도 있다. 식육목 동물에는 고유한 두개골 모양이 있으며, 송곳니와 열육치(裂肉齒)가 발달해 있다. 이들은 동물을 잡아먹기에 알맞게 눈, 코 등의 감각 기관이 발달되어 있으며, 지능이 높고 행동이 빠르다. 하위 분류 전통적인 분류법으로는 열각아목(裂脚亞目)과 기각아목(鰭脚亞目)으로 나뉘었다. 열각아목은 땅에서 사는 육식동물이며 개상과와 고양이상과로 나뉘었다. 기각아목은 물개아과, 바다표범, 바다코끼리를 포함했다. 유전적인 관계에 따..

직립보행, 중력에 반항하는 인체의 고통, 인체의 불안정한 무게중심, 복통, 치질, 출산 고통 직립보행 산물

중력에 반항하는 인체의 고통 직립보행이 가져온 불행들 인류가 높은 지능을 가지게 된 연유 중 하나는 바로 직립보행에 있다. 인류는 두발로 몸을 세워 걷게됨으로써 양손을 유용하게 쓸 수 있게 됐다. 또한 머리의 높이가 높아져 시야가 넓어졌고 다른 개체와 얼굴을 맞대기 쉬워 감정표현과 함께 의사소통이 발달했다. 손과 팔의 움직임이 정교해 질수록 지능은 점점 발달했고, 언어를 사용하게 됐으며 자유로운 움직임을 통해 원시 사회에서 살아가는데 많은 이득을 볼 수 있었다. 오늘날에도 우린 직립보행의 덕을 많이 보고 있다. 이동 중에도 많은 일들을 할 수 있으며 발달된 손놀림으로 편리한 생활을 영위할 수 있다. 휴대폰의 작은 버튼을 눌러 문자를 완성함으로써 의사소통이 가능하다는 것은 다른 생물들의 관점에서 매우 경이..

생명, 엔트로피, 생명과 열역학 법칙의 상관관계

생명, 엔트로피, 생명과 열역학 법칙의 상관관계 모든 생물은 에너지의 형태를 바꾸는 과정에서 생명 현상에 필요한 에너지를 얻는다. 이는 열역학 제1법칙에 따른 것이다. 모든 에너지는 전환되면서 ‘무질서도의 양’인 엔트로피가 증가한다. 바로 열역학 제2법칙이다, 에너지가 소모되면서 상당히 많은 에너지가 쓸모가 적은 에너지인 열로 사라진다. 자동차에 1만원어치 기름을 넣으면 실제로 엔진을 움직이는 데 쓰이는 에너지는 2500원 정도이고, 나머지는 열로 발산돼 날아가 버리는 식이다. 생물들은 수십억년 동안 진화해 온 덕에 에너지 효율이 자동차 엔진을 움직이는 것보다는 크다. 하지만 생물도 생명 유지를 위해 에너지를 얻어야 하고 그 에너지의 상당 부분이 열로 발산되는 것을 감수해야 한다. 에너지를 많이 이용해 ..

생명의 기원, abiogenesis, 최초 생명의 탄생, 진핵세포의 출현, 오파린

지구상에서 최초의 생명이 탄생한 과정을 설명하는 데에 있어서 여전히 완벽한 이론은 없다. 그러나 이른바 오파린 가설 즉 화학적 진화의 결과로서 생명의 기원을 설명하는 주장이 가장 유력한 것으로 받아 들여지고 있다. 구소련의 과학자 오파린(Aleksandr Ivanovich Oparin, 1894-1980)과 영국의 할데인(John B. S. Haldane, 1892-1964)은 메탄, 암모니아 및 수증기 등과 같은 원시지구의 대기환경으로부터 화학반응이 일어나서 아미노산 등 생체를 구성할 수 있는 유기물이 합성되었다고 일찍이 주장하였다. 이는 1950년대에 전기 방전에 의해 무기물로부터 유기물을 생성하는 유리-밀러(Urey-Miller) 실험에 의해 상당 부분 입증된 바 있다. 그리고 이들 원시 유기물이 ..

24시간 생체시계, 노벨 생리·의학상, 24시간 수면주기 조절

노벨 생리·의학상, ’24시간 생체시계’ 비밀 연구 미 과학자 3명, 밤에 졸리고 아침에 깨는 원리 밝혀 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 2017년 노벨 생리·의학상을 수여한다고 밝혔다. 3명의 수상자는 미국 메인대의 유전학자 제프리 C 홀(Jeffrey C Hall, 72) 교수, 브랜데이스대의 마이클 로스바시(Michael Rosbash, 73) 교수, 록펠러대의 마이클 영(Michael W Young, 68) 교수 등 3명의 유전학자들이다. 사람을 비롯한 동·식물 세포 안에는 생리현상을 주관하는 생체 리듬, 즉 시계와 같은 메커니즘이 작동하고 있다. 인간의 경우 세 메커니즘이 작동하고 있는데 체온 변화와 같은 ‘하루보다 짧은 주기’, 낮과 밤에 따른..

호모 사피엔스 이동 경로

현생인류(호모사피엔스)의 첫 등장 시기와 아시아 진출 시기에 관한 지난 30년간의 정설이 흔들리고 있다. 최근 새롭게 발견되는 화석과 유전자를 이용한 연구결과들이 축적되면서다. 현생인류의 탄생 시점은 기존 20만 년 전에서 10만 년 앞당겨져 30만 년 전으로, 중국과 동남아시아 등 아시아 지역에 처음 발을 디딘 연대는 기존 6만 년 전에서 12만 년 전으로 앞당겨야 한다는 주장까지 나오고 있다. ‘아프리카 기원론’은 인류가 20만 년 전 아프리카에서 태어났다고 본다. 리베카 캔 하와이대 의대 교수(당시 버클리 캘리포니아대 연구원)팀이 1987년 ‘네이처’에 발표한 논문이 시초로, 캔 교수는 현생인류 147명으로부터 모계로만 유전되는 핵 바깥의 DNA(미토콘드리아 DNA)를 추출, 해독해 이 같은 사실을..

린네, 자연의 체계 생물 분류 단계, 생물 분류 체계의 변천

린네, 생물 분류 단계, 자연의 체계(Systema Naturae) 칼 폰 린네, 생물분류학, 식물학자, 분류학의 아버지 린네가 태어난 1900년대 초반은 분류학을 연구하기에 적합한 시기였다. 항해술의 발달로 새로운 동식물들이 기하급수적으로 늘어나 더 이상 이전의 분류법을 사용할 수 없었기 때문이다. 어릴 적부터 식물에 관심이 많았던 그는 식물학과 의학을 전공했다. 그러던 중 식물채집을 위해 북유럽 여행을 떠나게 되는데 그 때의 경험은 그가 분류학을 연구하게 되는 중요한 전환점이 됐다. 여행에서 새로운 식물을 잔뜩 채집해온 린네는 이들을 분류하고 싶었지만 식물 분류에 관한 모든 책과 논문의 분류 방법이 달랐다. 그 때 그는 효과적인 분류 법의 필요성을 절감하게 된다. 결국 그는 식물 종을 수술과 암술의 ..

성선택, 성내선택, 수컷경쟁, 성간선택, 성적이형성, 다윈, 인간의 유래와 성선택

성선택 이론은 1859년에 찰스 다윈이 그의 책 에서 제시한 개념으로 역시 그가 제시한 자연선택 이론의 중요한 요소이다. 그의 성 선택 이론의 예시로는 공작의 꽁지깃, 극락조들, 숫사슴의 뿔 그리고 사자의 갈기 등이 있다. 다윈은 1871년에 그의 책 에서 성선택 이론을 확장한다. 900여 페이지에 달하는 이 책은 약 70페이지에 걸쳐 인간 진화에 대한 성선택을 다루고 약 500페이지에 걸쳐 다른 동물들의 성선택을 다룬다. 성 선택 이론은 동물들이 개체가 생존하는 데에는 불필요해 보이는 많은 특징들을 발달 시킨 것은 생존이 아닌 번식을 위해서라는 이론이다. 성 선택의 매커니즘은 크게 성간선택과 성내선택 두 가지로 나뉜다. 성내선택: 수컷경쟁이라고도 불리며 다른 경쟁자들을 제거하기 위해 수컷들끼리 싸움을 ..

생태학, R/K 선택 이론, R/K selection theory, R/K strategists, K생물, R생물

생태학, R/K 선택 이론, R/K selection theory, R/K strategists, K생물, R생물 생태학에서 r/K 선택 이론(r/K selection theory, r/K strategists)은 자손의 양과 질 사이에서 균형을 이루는 유기체의 특성 조합 선택과 관련이 있다. r- 전략은 개별 부모 투자를 분산하여 자손의 수를 늘리고, K- 전략은 부모 투자를 집중시키면서 자손의 수를 줄이는 것에 초점을 맞추는 것이다. 이 방법은 매우 다양하며, 겉보기에는 특정 환경에서 성공을 촉진하는 것처럼 보이다. 자손의 양 또는 질에 대한 개념은 때때로 "싼" 또는 "비싼"이라고 하며, 자손의 소모성 및 부모의 헌신에 대한 설명이다. 환경의 안정성은 소모성 자손이 많이 만들어지는지 또는 고품질의 ..

단공류, 單孔類, 알 낳는 포유류, 포유류 중 가장 원시적인 종, 대소변과 알이 같은 구멍, 오리너구리 1종, 가시두더지

단공류, 單孔類. 포유류 중 가장 원시적인 종, 대ㆍ소변과 알이 같은 구멍 계 동물계(Animalia) 문 척삭동물문(Chordata) 강 포유강(Mammalia) 아강 원수아강(Prototheria) 목 단공목 단공류는 포유류의 분류 중 하나로 현존하는 포유류 중에서 가장 원시적인 종 태반류, 유대류와는 아주 먼 친척관계. 유대류와 태반류는 수아강(獸亞綱)에 속하지만 얘네들은 원수아강(原獸亞綱) 단공목에 속한다. 한때 번성했으나 이후 쇠퇴하여 현존하는 단공류는 오리너구리 1종, 가시두더지 4종 뿐이다. 독특한 특징 다른 포유류 종들과는 다르게 알을 낳는다. 직장과 생식기관이 이어져 있는 총배설강을 가지고 있다. 쉽게 말해서 대ㆍ소변과 알이 같은 구멍에서 나온다는 소리. 단공류(單孔類)란 분류도 그렇게 ..

붉은 색 혈액, 피 빨간색, 녹슨 못, 산화철, 헤모글로빈 혈색소, 혈관 파란색

사람의 피는 왜 빨간색 철과 산소가 닿게 되면 녹이 스는데 철이 녹스는 것은 철이 산화되고 있다는 뜻이기도 합니다. 그것을 산화철이라고 하는데요, 혈액의 붉은 색은 철이 산화철 즉 녹이 슨 상태가 되기 때문 사람은 헤모글로빈을 혈색소로 가진다. 즉 헤모글로빈이 다른 색은 다 흡수하고 빨간색만 흡수를 못하고 반사를 하기 때문에 빨간색으로 보이는 것이다. 헤모글로빈 헤모글로빈은 적혈구에 포함된 물질이며, 사람의 피는 혈구 55%(적혈구, 백혈구, 혈소판), 혈장(수분 등)으로 구성되어 있다. 혈구는 대부분이 적혈구로 구성되어 있으며, 적혈구에 포함된 헤모글로빈의 주 성분은 철(Fe)이다. 이 철이 산소를 붙잡아두어, 적혈구 산소를 운반토록 하는 역할을 한다. 즉 우리 피는 몸 전체에 산소를 공급할뿐더러, 여..

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