SURPRISER

0. 목차 생명의 정의 생명은 언제 탄생했는가? 생명의 원재료 최초의 생명이 탄생한 곳 원시 세포의 탄생 'DNA'가 먼저인가?, '단백질'이 먼저인가? 생명은 RNA에서 시작되었는가? 유전 암호의 기원 1. 생명의 정의 최초의 생명은 어떻게 탄생했을까? 이 질문에 답을 하기 위해서는 먼저 '생명'과 '생명이 아닌 것' 사이에 경계선을 설정할 필요가 있다. 생명의 통일된 정의는 아직 없으며, 생명의 정의 역시 연구자마다 다르기 때문이다. 생명과 생명이 아닌 것의 경계선을 설정하기 위해, 먼저 생명의 특징에 대해 생각해 보자. 1-1. '자기 복제'를 한다. 생명은 자신과 같은 모습을 한 자손을 만들 수 있다. 이 기능을 '자기 복제(self-replication)'라고 부른다. 예컨대 사무실에 있는 복사..

0. 목차 '칼로리'란? 식품의 칼로리 측정하기 저칼로리 식품 하루 소비 에너지 합계 계산하기 어떻게 음식에서 에너지원인 ATP가 나오는가? 지방이 잘붙지 않는 기름 칼로리의 과섭취 1. '칼로리'란? 요즘은 과거에 비해 음식을 많이 섭취하는 환경이 되었다. 하지만 살이 찌는 것이 부담스럽거나, '칼로리'가 마음에 걸려 마음껏 먹지 못한다고 말하는 사람들도 있을 것이다. 또 각종 음식이나 각종 재료에도 칼로리가 기재되고 있다. 다이어트를 원하는 사람들에게 '저칼로리'나 '제로칼로리' 식품이 인기를 끌기도 한다. 이제 '칼로리'는 누구나 아는 일상적이 용어가 되었다. 그런데 별생각 없이 쓰고 있는 '칼로리(calorie)'란 말은 정확히 무엇을 의미하는 걸까? 본래 '칼로리'란 에너지의 양을 나타내기 위해..

0. 목차 '기아에 대한 준비' 메커니즘 BMI 비만의 기준 지방 세포의 종류 백색 지방 세포 갈색 지방 세포 베이지색 지방 세포 1. '지방'은 '기아에 대한 준비' 메커니즘의 결과 '지방'을 저장할 필요성은 인류의 역사와 관계가 있다. 과거 인류가 수렵 채집 생활을 하던 시절, 식량을 구하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 인류가 비교적 안정되게 식량을 얻을 수 있게 된 것은 농경이 시작된 수천 년 전 이후의 이야기다. 따라서 수렵 채집 생활을 하던 시절에는 며칠 동안 굶어야 하는 날도 종종 있었을 것이다. 이런 가혹한 상황에서 살아남기 위해, 인류는 식사로 소화 흡수한 영양소 중 남는 것을 '지방'으로 몸속에 남겨 두었다가, 충분한 식량을 확보할 수 없을 때 이용하는 메커니즘을 발달시켰다. 즉, 지방 축..

사람들은 모두 다르다. 피부, 머리카락, 눈동자 색깔, 키, 체형, 눈·코·입의 생김새까지 모두 다르다. 혀 말기가 되는 사람이 있고 안 되는 사람이 있고, 햇빛을 보면 재채기를 하는 사람들도 있으며, '리처드 파인만(Richard Feynman)'처럼 똑똑한 사람도 있고, 성격이 이상한 사람도 있으며, 먹방 크리에이터 '쯔양'처럼 많이 먹어도 살이 안 찌는 사람도 있다. 이런 개인들 간의 차이는 어디에서 오는 것일까? 인간이 서로 다른 이유는 '선천적 원인'과 '후천적 원인'이 있는데 이 두 가지가 복합적으로 나타나 차이가 생기게 된다. 선천적인 것은 유전자에 의한 것이다. 즉, DNA의 염기 서열이 다르기 때문에 생기는 것이다. 하지만 일란성 쌍둥이를 보면 유전적으로 같아도 커 갈수록 성격이 다르고 ..

과학자들은 생명체의 수명 연장을 넘어서 죽은 생명체를 다시 부활시키는 기술까지 개발하고 있다. 멸종했던 생명체들을 어떻게 부활시킬 수 있다는 걸까? 영화 '쥬라기 공원(Jurrassic Park)'를 보면 공룡의 피를 빨아먹고 화석이 된 모기로부터 공룡의 유전자를 추출한다. 그리고 추출한 공룡의 DNA를 파충류의 알에 이식하여 공룡을 되살려내는 데 성공했다. 그리고 테마파크를 건설하여 공룡을 전시하지만, 예상하지 못했던 사고가 계속 이어지고 사람들은 공룡의 습격들을 받는다. 그런데 정말 현실 세계에서 공룡을 부활시키는 일이 가능한 걸까? 현실 세계에서 사용 가능한 공룡의 DNA는 아직 발견된 적이 없지만, 영화 에서처럼 공룡을 되살리는 방법이 있기는 하다. 21세기 말이 되면, 동물원은 수천 년 전에 멸..

우리는 매일매일 '배가 고프다'라는 공복감과 '배가 부르다'라는 만복감을 느낀다. 이는 우리가 적절한 양의 영양분을 섭취하기 위해 꼭 필요한 것이다. 그런데 우리의 공복감과 만복감은 어떠한 메커니즘으로 작동할까? 0. 목차 공복감과 만복감 식욕을 자극하는 요소 스트레스와 식욕 '식욕'과 '씹는 횟수'의 관계 다이어트 좋아하는 것도 단념하면 싫어진다. 식욕을 억제하는 단백질 1. 공복감과 만복감 공복을 느낀 사람들은 무언가를 먹고 싶다고 생각하게 되고, 만복을 느끼면 더 이상 식사를 하려 하지 않는다. 이처럼 공복감은 기본적으로 우리에게 필요한 영양분을 섭취하도록 하는 신호이고, 만복감은 영양분을 충분히 섭취했다는 신호이자 먹는 행동을 중지시키는 신호이다. 1-1. '섭식 중추'와 '만복 중추' 공복감과 ..

에너지를 만드는 단백질, 탄수화물, 지방을 '3대 영양소'라고 부른다. 그리고 여기에 비타민과 미네랄까지 합쳐서 '5대 영양소'라고 부른다. 비타민과 미네랄은 종류가 다양하고 필요한 양은 미미하지만, 효소의 작용을 돕는 등 많은 역할을 하고 있다. '비타민(Vitamin)'과 '미네랄(Mineral)'은 몸속에서 합성되지 않는 것이 대부분이라, 반드시 음식물을 통해 섭취해야 한다. 비타민과 미네랄은 우리의 몸속에서 어떠한 역할을 하고 있고 어떻게 흡수되고 있을까? 0. 목차 비타민 비타민은 어떻게 흡수되는가? 몸속에서 합성되는 비타민 비타민 K 미네랄 칼슘 영양제를 섭취할 때 주의해야 할 점 새로운 비타민이나 미네랄의 가능성 비타민의 기능들 미네랄의 기능들 1. 비타민 1-1. 비타민의 역할 우리의 몸은..

0. 목차 장의 구조 소장의 운동 소장의 미세 구조 미세 융모 3대 영양소의 행방 장내 세균 1. 장의 구조 소화관을 타고 이동해 온 음식물은 최종적으로 '장'에 이른다. 장은 '소장(Small intestine)'과 '대장(Large intestine)'으로 구분되는데, 소장에서는 음식물의 최종적인 소화와 흡수가 이루어지고, 대장에서는 막대한 수의 장내 세균이 '음식물의 나머지'에서 도움이 되는 물질을 만들어 낸다. '소장'은 전체 길이가 약 6~7m로 다시 '십이지장(Duodenum)', '공장(Jejunum)', '회장(Jejunum)'으로 나누어진다. '십이지장'은 0.25~0.3m, '공장'은 2m~3m, '회장'은 3~4m 정도이다. 하지만 소장은 신축성이 높아, 밖으로 꺼내면 최대 10m 정..

0. 목차십이지장(Duodenum)'췌관(이자관)'과 담도췌장의 소화 효소쓸개즙췌장의 외분비와 내분비당뇨병1. 십이지장(Duodenum) 우리가 먹은 것 중 '3대 영양소(에너지 생산 영양소)'인 단백질, 탄수화물, 지질은 모두 기본적으로 잘게 분해되서 흡수되어야 한다. 모든 분해가 본격적으로 이루어지는 곳이 바로 '소장(Small Intestine)'의 시작 영역인 '십이지장(Duodenum)'이다.1-1. '대십이지장 유두'와 '소입이지장 유두' 음식물이 위에서 십이지장으로 들어와 하강하는 부분에 다다르면, 한쪽 벽에 작은 돌기와 큰 돌기가 있다. 이 2개의 돌기는 소화액이 흘러나오는 출구로, '십이지장 유두(Duodenal Papilla)'라고 한다. 큰 유두인 '대십이지장 유두(주유두)'에서는 간..

식도를 지난 음식물은 '위(Stomach)'로 운반된다. 그러면 위에서는 어떤 과정을 거쳐 소화가 일어날까? 0. 목차 위의 구조 위의 소화 효소 - 펩신 위의 내벽 위샘 위산이 분비되는 메커니즘 연동 운동 위내시경 위내시경으로 발견할 수 있는 위의 질환 1. 위의 구조 위는 신축성이 좋아, 공복 시에는 위가 줄어든다. 주로 '대만(大灣)' 쪽이 '소만(小灣)' 쪽을 향해 줄어들고, 몸의 앞뒤 방향으로도 편평한 상태를 보인다. 그 용량은 100ml 미만까지 작아지는 경우도 있다. '식도'는 '가로막(횡경막)'을 관통해서 '위(胃)'에 연결되어 있다. 공복 상태의 위로 음식물이 들어가면 '위저부'라고 불리는 위의 상부가 반사적으로 부풀어 오른다. 일단 줄어든 위의 내부는 주름도 있고 좁아져 있기 때문에, ..

우리가 음식물을 먹으면 일단 입속으로 들어온다. 입안에서는 침과 섞여 목구멍을 통해 식도로 넘어간다. 얼핏 보면 단순하게 보이지만, 그 메커니즘을 자세히 보면 뼈, 근육, 신경 등이 서로 정교하게 협력하여 이루어진다. 이번에 알아볼 것은 소화의 메커니즘 중에서 먹고 삼키는 부분에 대한 것이다. 0. 목차 3개의 큰 침샘 씹어 으깨기 침의 소화 효소 삼키기 식도의 운동 연하 장애 1. 3개의 큰 침샘 침은 물처럼 맑은 '장액성 액체'와 끈적거리는 '점액성 액체'가 섞여 만들어진다. 뺨 안쪽에 관으로 연결된 '귀밑샘'에서는 '장액성 액체'만을 분비한다. 그리고 혀 밑쪽에 있는 관으로 연결된 '턱밑샘'과 '혀밑샘'은 '장액성 액체' 외에 '점액성 액체'도 분비한다. 그리고 이 3개의 큰 침샘 외에도 뺨의 점막..

0. 목차 촉각의 메커니즘 피부의 센서 압력 센서 통각, 온냉각 센서 피부에서 척수로 체성 감각 영역 1. 촉각의 메커니즘 피부에는 압력, 온도, 통증을 받아들이는 신경이 뻗어있다. 얼핏 복잡해 보이지 않아 보이는 피부 표면 아래에는 자극을 받아들이는 여러 가지 센서가 감춰져 있다. 피부의 센서에서 받아들인 자극은 '뉴런'을 통해 척수나 연수를 거쳐 뇌로 전달된다. 이후 촉각 정보는 뇌의 '체성 감각 영역'이라는 곳에서 인식된다. 2. 피부의 센서 성인의 경우 온몸의 피부를 모두 펴면 약 1.5~1.8m² 정도 된다. 피부 감각의 감도는 부위에 따라 크게 다르다. 예를 들어, 입 주변에는 압력이 잘 느끼지고, 집게손가락이나 가운뎃손가락의 안쪽 부분은 물체의 질감을 잘 느낀다. 부위마다 이런 차이가 생기는..

0. 목차 미각의 메커니즘 미뢰(Taste Bud) 5종의 센서 미각의 신비 1. 미각의 메커니즘 우리의 입속에 들어간 것이 영양분인지 해로운 물질인지는 분자 구조의 미세한 차이에 의해 결정된다. 기본적으로 영양분은 '좋은 맛'으로 느끼고, 해로운 물질 은 '싫은 맛'으로 느끼고, 소화되지 않는 것에는 일반적으로 맛을 느끼지 않는다. 즉, 미각이란 입에 들어온 분자 구조를 즉시 분석해서 영양분인지 해로운 물질인지 분별하는 센서이다. 1-1. 혀에는 '미뢰'라는 미각 센서가 흩어져 있다. 맛을 느끼는 '미각 세포'는 수십 개씩 모여 '미뢰'라는 구조를 이룬다. 그리고 미뢰는 혀의 표면과 목구멍, 위턱 안쪽의 '연구개(물렁입천장)'에 자리 잡고 있다. 미각 세포가 맛 분자를 감지하면 그 정보는 미각 신경을 ..

음식점이 몰려 있는 거리를 걸으면 온갖 음식 냄새가 코끝을 자극한다. 이때 우리의 코와 뇌는 서로 연계하여 냄새를 순식간에 분석하고 냄새의 정체를 밝혀낸다. 후각의 정보는 어떻게 처리될까? 0. 목차 후각의 메커니즘 냄새 분자 포획하기 냄새 분자에서 전기 신호로 바뀌는 메커니즘 후각의 신비 페로몬 1. 후각의 메커니즘 1-1. 냄새 공기 중에는 다양한 분자가 섞여 있다. 그것은 여러분의 입에서 나온 입냄새일 수도 있고 음식물에서 나온 것일 수도 있다. 냄새의 정체는 이것들의 아주 작은 분자들이다. 동물들은 눈에 보이지 않는 미량의 분자를 포착하고 그 미세한 형태를 차이를 알아채 어떤 분자인지 알아낸다. 냄새를 인식하는 것은 코 안쪽에 있는 '후각 상피'의 '수용체'라는 단백질이다. 후각 수용체는 여러 종..

우리는 다양한 소리를 들으며 살고 있다. 소리는 귀로 포착되어 뇌에서 지각된다. 귀는 소리를 들을 뿐만 아니라 머리의 움직임이나 기울기 등의 '평형감각'도 담당한다. 귀는 '청각'과 '평형 감각'을 어떻게 처리하고 있을까? 0. 목차 소리 귀의 구조 소리의 증폭 소리 자극은 전기 신호로 변환된다. 청각 신호를 뇌에 전송하기 평형 감각 '평형 감각'을 뇌에 전송하기 1. 소리 우리가 귀로 듣는 것은 소리이다. 그러면 소리의 정체는 무엇일까? 소리를 내는 물체는 진동하는데, 이 진동이 공기 중으로 전해지는 현상을 '소리(Sound)'라고 한다. 예컨대, 드럼과 같은 악기의 표면은 진동해서 소리를 낸다. 스피커 내부에도 소리를 내기 위해 진동하는 부품이 들어있다.그러면 '소리의 크기', '솔리의 높낮이', '..

눈과 관련된 질환에는 근시, 원시, 난시, 노안 등을 비롯해 '연령 관련 환반 변성(당뇨병성 망막증)', 황반 변성, 녹내장, 백내장, 비문증 등이 있다. 눈에 관련된 다양한 질환에 대해서 자세히 설명한다. 0. 목차 굴절 이상 굴절 교정 수술 당뇨병성 망막증 연령 관련 환반 변성(노인성 황반 변성) 망막증의 치료방법 녹내장(Glaucoma)' 백내장(Cataract) 비문증(Muscae Volitantes) 1. 굴절 이상 빛은 눈에 들어올 때, 굴절하여 망막에서 한 점에 모여 상을 맺는다. 만약 빛이 올바르게 굴절되지 않으면, 상이 망막 위에 제대로 맺히지 않아 사물이 제대로 보이지 않는다. 이러한 굴절의 이상으로 생기는 증상에는 '근시(Nearsightedness)', '원시(Hyperopia)',..

0. 목차 시각의 자극 눈의 구조 안구가 움직이는 메커니즘 시야 눈에서 빛의 양이 조절되는 방법 초점이 맞춰지는 방법 시력 망막이 빛을 받아들이는 메커니즘 시세포의 분포 빛의 자극 → 전기 신호 색 정보의 '계산' 색각의 진화 눈에서 뇌로 가는 경로 맹점 인식 1. 시각의 자극 우리가 물체를 볼 수 있는 이유는 눈에 빛이 닿았기 때문이다. 그런데 빛이 무엇일까? 빛은 '전자기파'의 일종으로 파동 중에서 우리의 눈에 보이는 것을 의미한다. 즉, 빛은 '가시광선'을 말한다. 가시광선은 파장에 따라 색이 다르다. 태양에서 오는 빛이나 조명의 빛에는 여러 가지 파장의 빛이 섞여 있다. 가시광선의 색 중에서도 빨강, 초록, 파랑의 3색은 '빛의 삼원색'이라고 한다. 이 3가지의 색을 밝기를 잘 조합하면 이론적으로..

단백질은 공이나 끈, 관, 모터 같은 것까지 실로 다양한 모습을 하고 있다. 단백질의 다양한 형태는 단백질의 작용, 나아가 인체의 기능과도 밀접한 관계를 가지고 있다. 이제까지 밝혀진 단백질의 형태와 그 작용에 대해 자세히 살펴보자. 0. 목차 몸을 유지하는 단백질 몸을 움직이기 위한 단백질 세포 안을 이동하는 단백질 음식물을 분해하는 단백질 산소를 운반하는 단백질 에너지 분자를 만드는 단백질 세균을 파열시키고 특정한 이물질을 붙잡는 단백질 정보를 전달하는 단백질 단백질의 형태와 의약품 단백질 형태의 예측 단백질의 구조해석 1. 몸을 유지하는 단백질 1-1. 콜라겐 피부는 누르거나 꼬집어도 탄력 때문에 곧 원래대로 돌아간다. 피부가 가진 탄력의 비밀은 세포 밖에 존재하는 가늘고 긴 '실'과 같은 단백질에..

우리의 몸속에서는 분자를 잘게 자르거나 잇는 화학 반응이 끊임없이 일어나고 있다. 이때 핵심적인 역할을 하는 단백질이 바로 '효소'다. '효소(Enzyme)'란 '화학반응을 빠르고 정확하게 일으키는 단백질'이라고 말할 수 있다. 우리가 생명 활동을 유지할 수 있는 것은 고속으로 화학 반응을 일으키는 '효소'들 덕분이다. 생물이 진화 과정에서 만들어낸 정교한 화학 장치인 '효소'의 메커니즘에 대해 알아보자. 0. 목차 '효소'란 무엇인가? 여러가지 효소 효소가 만들어지는 메커니즘 효소 작용의 제어 효소들의 '연계 플레이' 주요 효소 효소가 일으키는 화학 반응에 의한 효소 분류 1. '효소'란 무엇인가? 우리 몸속에서는 무수히 많은 효소가 작용하고 있다. 효소는 어디에 있으며 어느 정도 크기일까? 우리의 피..

0. 목차 피부, 털, 손발톱 등을 만드는 단백질 뼈를 만드는 단백질 몸의 형태를 만드는 단백질 기억과 학습에 필요한 단백질 망막에 있는 단백질 혀에 있는 단백질 '위(胃)'에서 분비되는 단백질 세포 밖에서 작용하는 단백질 사람 이외의 생물에 있는 단백질 1. 피부, 털, 손발톱 등을 만드는 단백질 가장 먼저 소개할 것은 '케라틴(keratin)'이라는 단백질이다. 피부의 표면에 있는 각질층이나, 털, 손발톱은 색깔이나 형태, 단단함 등의 성질이 모두 다르다. 하지만 이들은 모두 '케라틴'이라는 단백질로 되어있으며, 똑같은 메커니즘을 통해 만들어진 것이다. 케라틴은 세포 안에 머무르는 단백질로, 그 성질은 물에 잘 녹지 않고 단단한다. 그래서 각질층이나 손발톱 등 몸의 바깥쪽에서 몸을 보호하고 있는 조직..

단백질은 어떤 과정을 통해 만들어질까? 몸속에서 만들어지는 단백질의 원료는 우리가 섭취한 단백질이다. 그것이 우리의 몸속에서 '아미노산(Amino Acid)'으로 분해되어 'DNA'라는 '설계도'를 바탕으로 연결되어 단백질이 완성되는 것이다. 0. 목차 음식물 섭취 아미노산(Amino Acid) 펩티드 결합(Peptide Bond) 센트럴 도그마(Central Dogma) 앤핀슨의 도그마(Anfinsen's Dogma) 유전 암호의 기원 1. 음식물 섭취 우리의 몸은 항상 신진대사를 하고 있다. 몸속의 오래된 단백질이 새로운 단백질로 바뀌는 것이다. 음식물로 먹은 단백질은 우리 몸 속에서 새로운 단백질의 재료로 사용된다. 하지만 우리의 몸은 섭취한 단백질을 그대로 사용할 수는 없다. 먼저 위나 창자에서 ..

사람은 약 5만 내지 10만 종의 다양한 단백질을 가지고 있다. 그 단백질은 뇌와 근육, 뼈와 털 등 여러 가지 부품으로 이루어지는 우리의 몸을 구성하며, 서로 협력하여 생명 활동을 이어나간다. 우리가 숨을 쉬는 것도, 몸을 움직이는 것도, 눈으로 사물을 인식할 수 있는 것도 단백질 덕분이다. 또한 단백질 자신을 만들어 내고, 분해하는 일도 단백질이 하고 있다. 결국 단백질이 없으면 생명도 존재할 수 없다. 도대체 '단백질(Protein)'이란 무엇일까? 0. 목차 '단백질'이 가장 중요하다. '단백질'의 기능 '단백질'의 정체 '단백질'의 형태 1. '단백질'이 가장 중요하다. 1-1. 달걀 사람의 경우를 살펴보기 전에 달걀의 경우를 먼저 살펴보자. 달걀의 경우 단백질은 약 12%를 차지한다. 나머지는..

우리가 태어나기 전, 과거를 더듬어 가면 결국 단 하나의 세포에 이른다. 바로 어머니의 몸속에 있는 '수정란(정자의 핵과 난자의 핵이 합쳐서 형성한 것)'이다. 우리의 몸을 이루고 있는 약 60조 개의 세포는 모두 하나의 수정란이 분열해서 생긴 것이다. '세포 분열'은 단순히 그 수를 늘리기 위한 것만은 아니다. 세포는 최종적으로 약 270종의 다른 기능을 가진 세포로 분화한다. 세포는 분열하는 과정에서 특수해지고, 서로 결합하고 조직을 만들며 기관이 된다. 하지만 이렇게 특수해진 세포는 다른 세포로 변화하지 않는다. 예컨대, 피부 세포로 이미 분화한 세포가 간세포로 변화하지 않는다는 것이다. 하지만 이제는 분화된 세포를 다른 세포로 바꿀 수 있다. 2007년, 성인의 피부 세포에서 거의 모든 세포로 분..

'DNA 감정(DNA Appraisal)'은 신원 확인에서 커다란 위력을 발휘한다. 재해가 일어났을 때 피해자의 신분을 밝히거나 친자 관계 확인 등에 요긴하게 활용된다. 'DNA 감정'은 지금까지 증폭법의 확립 등에 의해 더욱 빠르고 더욱 정확한 방법이 개발되어 왔다. 그 결과, 현재 감정 수준은 '천문학적인' 숫자의 사람 중 한 사람을 특정할 수 있는 수준의 분석 정밀도까지 발전되었다. 최근에는 신원 불명자의 수색이나 범죄 수사뿐 아니라 친자 감정까지 늘어나고 있는 추세다. 우리는 'DNA 감정'으로 무엇을 어디까지 알 수 있을까? 0. 목차 DNA 지문법 DNA 증폭법 (PCR법) DNA의 약점 - 고온 다습에 의한 부패 미토콘드리아 DNA와 Y염색체 'DNA 감정'의 사례 1. DNA 지문법 198..

최근에 생명 현상은 분자 수준에서 급속히 규명되고 있다. 특히 유전 정보의 해독은 사람이나 침팬지뿐만 아니라 다양한 생물을 대상으로 진행되고 있다. 이에 따라 진화는 왜 일어나는지, 사람은 왜 사람다울 수 있었는지 등에 대한 궁금증도 해결되고 있다. 게놈이나 유전자 등 분자 수준의 시점에서, 진화와 그 메커니즘을 파해쳐 보자. 0. 목차 진화란 무엇인가? 생명의 설계도 지구상 모든 생명의 공통점 게놈의 '변이' 유전자나 단백질로부터 진화를 추적 중립 진화 이론 '새로운 유전자' 만들기 유전자의 폭발적 탄생 사람을 만든 유전자 멸종 생물의 진화 1. 진화란 무엇인가? 일상생활에서 '진화'가 '진보'라는 의미로 쓰이는 경우가 꽤 있다. 하지만 생물학에서 '진화'는 '진보'를 의미하는 것이 아니다. '퇴화'도..

우리가 부모에게 받은 DNA는 설계도다. 이 설계도에 따라 복제하고, 암호를 해독하여 부품을 조립한다. 이 DNA에 적혀있는 정보를 바탕으로 우리의 몸을 만들거나 생명활동이 이루어져야 비로소 의미를 지니게 된다. 그런데 어떻게 4종의 염기에서 20종이나 되는 아미노산이 만들어지는 것일까? 그리고 사람마다 몸속에 있는 세포는 모두 같은 DNA를 가지고 있는데 어떻게 서로 다른 세포의 집단으로 구성되는 것일까? DNA가 작동하는 방법에 대해 알아보자. 0. 목차 세포 주기 염색질 구조 DNA 복제 DNA의 내역 단백질 생성 코돈(codon) 스플라이싱(Splicing) 세포의 분화 1. 세포 주기 정자와 난자가 만나 수정란이 된 후 세포 분열을 하여 우리의 몸이 만들어진다. 살아가는 동안에 우리 몸에서 세포..

영어는 26개의 알파벳으로 문장을 만들지만, 세상에는 4개의 글자로만 쓰인 설계도도 있다. 바로 'DNA(디옥시리보핵산)'라는 설계도다. DNA는 우리의 몸속에 있는 작은 분자로, 4종의 화학 물질이 글자처럼 늘어선 화학 구조를 하고 있다. 컴퓨터가 '2진법(0과 1)'으로 표현된다면 우리의 몸은 '4진법(A, G, C, T)'으로 표현된다. 얼핏 보면 단순해 보이지만, 실은 이 4종류의 화학 물질이 늘어서는 방법이 우리의 몸을 구성하는 방법이나 몸속에서 일어나는 여러 반응들을 지시한다. DNA는 우리의 몸, 그 자체의 설계도인 것이다. 0. 목차 DNA의 위치 DNA는 4종의 화학 물질이 이어져 있다. DNA는 단백질을 지정 DNA는 유전된다. 다른 종류의 세포도 모두 같은 DNA를 가지고 있다. 모든..

0. 목차 세포 호흡의 전체 과정 해당과정 피루브산의 산화 TCA 회로 산화적 인산화 세포호흡의 전과정 정리 발효 1. 세포 호흡의 전체 과정 '세포 호흡(Internal Respiration)'이란 생명체가 '호흡 기질(호흡할 때 소비되는 유기물)'을 분해시켜 에너지 'ATP'를 얻는 과정이다. ATP란 '아데노신 3인산(Adenosine Triphosphate)'의 약자로, 생명체를 가동시키는 '화학 에너지(Chemical Energy)'이다. 호흡 기질이 포도당인 산소 호흡의 경우 '세포 호흡 전체 반응식'은 다음과 같다. C6H12O6(포도당) + 6O2+ 6H2O ➡️ 6CO2 + 12H2O + 에너지 (최대 32ATP + 열에너지) '세포 호흡'은 '산화 환원 반응'에 해당한다. 그럼 '산화 ..

0. 목차 활성화 에너지(Activation Energy) 기질 특이성 효소의 구성 효소의 분류 효소의 활성 요인 저해제(Inhibitor) 1. 활성화 에너지(Activation Energy) '활성화 에너지(Activation Energy)'란 어떤 물질이 화학 반응 일으키기 위해 필요한 에너지이다. 화학 반응이 일어나기 위해서는 반응물이 활성화 에너지 이상의 에너지를 가지고 있어야 한다. 반응의 속도를 올리고 반응을 일으킬 수 있는 분자 수를 낮추는 방법은 바로 활성화 에너지를 낮추는 것이다. 그리고 활성화에너지를 낮추는 역할을 하는 것이 바로 효소이다. '효소'는 반응물인 기질과 결합하여 물질대사를 빠르게 일어나게 하는 촉매 역할을 한다. 반응물보다 생성물의 에너지가 적은 경우 에너지가 방출되는 ..

물질이 세포막을 통과하는 방법에는 '확산(Diffusion)', '삼투(Osmosis)', '능동 수송(Active Transport)'의 3가지 방법이 있다. 0. 목차 확산(Diffusion) 삼투(Osmosis) 능동 수송(Active Transport) 1. 확산 '확산(Diffusion)'이란 양쪽의 농도가 같아질 때까지 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 물질이 이동하는 이동 방식이다. 확산은 분자 운동에 의해 일어나는 것이므로 당연히 APT가 소모되지 않는다. 세포막에서의 확산은 '단순 확산(Simple Diffusion)'과 '촉진 확산(Facilitated Diffusion)' 두 가지 방법으로 나눌 수 있다. 단순 확산(Simple Diffusion): '단순 확산'은 농도에 기울기에 따라..