과학(Science) 814

죽음이 다가올 때 느끼는 감정

0. 목차 죽는 시기를 추정할 수 있을까? 죽음에 대한 공포 죽음을 수용하기까지 완화 치료 존엄사와 안락사 1. 죽는 시기를 추정할 수 있을까? 죽음이 언제 찾아올지 예측하는 일은 인생 종말기의 의료와 보살핌 등을 생각하는 데 매우 중요하다. 고령자 등이 맞이하는 인생 종말기 때 만약 죽는 시기를 예측할 수 있다면, 연명 치료를 포함한 종말기의 의료나 보살핌을 어떤 방침에 따라 해야 할지 생각할 수 있을 것이다. 뿐만아니라 의료나 보살핌 종사자들과 자주 이야기를 나누고, 가족에 대해 죽음을 받아들일 준비를 하게 할 수 있다. 보살핌이나 간호 현장에서는 죽는 시기가 가까우지고 있는 신호로, 죽기 약 1개월 전에는 '시력이 없음', '안색이 나쁨', '활기가 없음' 등의 현상이 나타난다. 그리고 죽기 약 2..

'운동'의 메커니즘

'운동'은 얼핏 보면 뇌를 사용하지 않는 것처럼 보이기도 한다. 하지만 뇌의 지령이 없으면 우리는 걷는 일조차 할 수 없다. 그런데 '운동'은 어떤 메커니즘으로 작동하는 걸까? 0. 목차 운동에 관계하는 부위 운동의 달인 운동의 지령 운동의 시작과 정지 운동의 미세 조정 운동의 학습 1. 운동에는 뇌의 다양한 부위가 관여한다. 운동에는 뇌의 다양한 부위가 관여한다. 대뇌 피질 부분의 '운동영역', 뇌 속에 묻혀 있는 '대뇌 바닥핵(대뇌 기저핵)', 중뇌·뇌교·연수 등을 합한 '뇌간(Brain Stem)', 그리고 후두부에 자리한 '소뇌(Cerebellum)'를 빼놓을 수 없다. 대뇌 피질의 '운동 영역': '대뇌 피질(Cerebral Cortex)'의 '운동 영역'은 측두부에서부터 두정부를 거쳐 내측면까..

죽을 때 몸에서는 어떤 일이 일어날까?

죽으면 사람의 몸에는 여러 가지 변화가 일어난다. 사람은 심장, 폐, 뇌, 근육 등 다양한 장기와 조직의 작용으로 생명 활동을 유지한다. 살아 있는 상태에서 죽은 상태로 바뀔 때, 그런 몸의 장기와 조직에서는 무슨 일이 일어날까? 0. 목차 장기의 기능 정지 갑작스러운 심장 정지 심장 정지 뒤에 뇌의 활동이 활발해진다. 뇌세포의 죽음 사후 경직 1. 장기의 기능 정지 '심장 기능'이 정지되면 죽음으로 직결된다. 그렇다면 다른 장기의 기능이 정지되면 어떻게 될까? 어떤 장기의 기능 저하는 '심장 정지'로 이어진다. 그러면 '심장 정지'의 원인에는 어떤 것들이 있을까? 신장(콩팥): '신장(콩팥)'은 소변을 만듦으로써 혈액 속의 칼륨 이온 농도를 적절하게 조절한다. 신장이 기능하지 않게 되어, 혈액 속의 칼..

'죽음'이란 무엇인가?

0. 목차 인체의 한계 사망 원인 사망 판정 사망 진단서 검시와 부검 1. 인체의 한계 1-1. 체온 건강할 때의 체온은 36~37℃ 전후로 유지된다. 그러면 인체의 체온은 어느 정도가 생명을 유지하는 한계선일까? 저체온: 체온이 35℃ 아래로 내려간 상태를 '저체온증'이라고 하며, 격렬한 떨림 등의 이상이 생긴다. 체온이 30℃를 내려가면 의식을 잃고 죽음의 위험이 높아진다. 체온이 25℃를 내려가면 '가사 상태(호흡과 맥박은 멎지 않았으나 죽은 것처럼 보이는 상태)'에 이르고, 20℃ 아래로 내려가면 대부분 죽음에 이른다. 예컨대 겨울에 산에서 조난을 당하는 등의 이유로 체온이 지나치게 내려가는 경우가 있다. 고체온: 그러면 반대로 고온일 때는 어떨까? 심한 열사병에서는 체온이 41~42℃까지 올라가..

도핑(Doping)

0. 목차 도핑이란 무엇인가? 도핑 검사 도핑의 역사 유전자 도핑 에리트로포이에틴 '유전자 도핑'을 검출하기는 매우 어렵다. 1. '도핑'이란 무엇인가? 도핑(Doping)'은 스포츠에서 운동 능력을 향상시키기 위해 약물 등을 먹거나 주사하는 일을 말한다. 위대하다고 인정된 기록이 사실은 도핑 덕분이었다는 사례는 적지 않다. 1980년대에 100m 달리기에서 유일하게 8초 7대를 기록한 자메이카 출신의 캐나다 선수 '벤 존슨(Ben Johnson, 1961~)'이 금메달을 박탈당한 사례는 유명하다. 또 러시아는 국가 차원에서 도핑을 해서, 2016년의 '리우 올림픽' 때는 육상 경기와 역도 등에서 100명 이상의 선수가 출장을 허용받지 못했으며, 패럴림픽에 이르러서는 러시아 선수단 전원의 출장이 허용되지..

‘유연성’의 과학

'리듬체조 선수', '요가 강사', '필라테스 강사' 등은 놀라울 정도로 몸이 유연하다. 몸이 부드러운 사람과 뻣뻣한 사람은 어떤 점이 다를까? 식초를 많이 먹으면 몸이 부드러워진다고도 하는데 사실일까? 또 유연성을 높이기 위해 효과적인 훈련 방법은 무엇인지에 대해서도 알아보자. 0. 목차 유연성을 결정하는 요소 남성보다 여성이, 성인보다 어린아이가 몸이 부드럽다. 유연성을 늘리려면? 긴장하면 몸이 뻣뻣해진다. 유연성은 운동할 때 외에도, 다양한 면에 영향을 미친다. 1. 유연성을 결정하는 요소 '몸의 유연성'을 다른 말로 하면 '관절이 움직이는 넓이'와 '움직이기 쉬운 정도'라고 말할 수 있다. 즉, 넓은 범위에서 적은 저항력으로 쉽게 관절이 움직일수록 유연성이 높다는 뜻이다. 유연성을 결정하는 요소에..

열중증(Heat exhaustion)

0. 목차 '열중증'은 왜 생기는가? 기온이 높지 않아도 조건이 마련되면 '열중증'이 생길 수 있다. 연령대별 '열중증'에 의한 사망 원인 예방법과 응급조치법 1. '열중증'은 왜 생기는가? '열중증'이란 고온 환경에 의해, 인체에 발생하는 다양한 장애를 일컫는 말이다. 흔히 알려져 있는 '열사병(Heat Stroke)'은 열중증에 포함된 증상 가운데 하나를 말한다. 그러면 열중증이 생기는 이유는 무엇일까? 인간은 내장이나 근육의 활동으로 인해 몸속에 열이 발생하지만, 피부에서 공기 속으로 열은 내보내거나 땀을 흘려서, 같은 정도의 열을 몸 밖으로 방출한다. 이렇게 해서 '열의 발생'과 '열의 발산'이 균형을 이루면서 체온은 항상 37℃ 정도로 유지된다. 하지만 기온이 올라가면, 피부와 주변 공기와의 온..

노화의 메커니즘

0. 목차 뇌의 노화 시력의 노화 근육의 노화 뼈의 노화 피부의 노화 모발의 노화 생식의 노화 (여성) 노화에 대한 몇 가지 설 1. 뇌의 노화 1-1. 뇌의 노화는 20대부터 시작된다. 일상생활에서 뇌의 노화를 실감하는 시기는 대부분 40대나 50대가 되고 나서지만, 실제 뇌의 '신경 세포(Neuron)' 감소는 20대부터 떨어진다. 개인차는 있지만 해마다 약 0.5%의 신경 세포가 사라진다. 또 뇌의 판단 능력은 30세 전후를 절정으로 서서히 쇠퇴한다. 신경 세포는 태어나기 전후로 급증해 성인이 될 무렵에는 약 1000억 개에 이른다. 이후에는 거의 증식하지 않고, 죽을 때까지 똑같은 신경 세포가 계속 사용된다. 뇌 안에는 신경 세포가 서로 '시냅스(Synapse)'로 연결되어, 복잡한 네트워크를 이..

'염좌'와 '탈구'

격렬한 운동을 하다 보면, 인대가 끊어지거나 관절 등이 빠지는 부상을 당하는 경우가 있다. 그런데 이러한 '염좌(인대의 손상)'와 '탈구(골·연골·인대 등의 조직이 정상적인 위치에서 벗어난 상태)'는 왜 일어나는 것일까?0. 목차염좌와 탈구의 원인은 '관절에 대한 부담'염좌(Sprain)탈구(Dislocation)응급 처치'습관성 염좌'와 '습관성 탈구'1. 염좌와 탈구의 원인은 '관절에 대한 부담' 관절이란 뼈와 뼈가 연결되는 부분을 가리킨다. 뼈와 뼈는 '관절포(Articular Capsule)'라는 얇은 막으로 감싸이고, 그 안에 윤활유 역할을 하는 '관절액(Joint Fluid)'이 들어 있다. '관절포'는 결합이 약해서 인대나 근육으로 보강된다. 그래서 관절이 움직이는 범위는 '뼈와 뼈의 위치 ..

근육통

오랜만에 운동을 하면, 어느 정도 시간이 지난 다음에 '근육통'이 찾아오곤 한다. 무리했다 싶으면 며칠 동안 계속해서 심한 통증으로 고생하는 경우도 있다. 그런데 '근육통'은 왜 생기는 걸까? '근육통'이 어떤 메커니즘으로 일어나는지 알아보고, 근육통을 예방하려면 어떻게 해야 하는지에 대해서도 알아보자. 0. 목차 근육통의 원인 '젖산'과 '근육통'은 상관없다. 근육통의 예방과 대처 근육통은 나이와도 관계가 있다. 1. 근육통의 원인 1-1. '단축성 수축'과 '신장성 수축' 근육은 운동 중에 '수축'과 '이완'을 반복하며, 힘이 발휘되는 것은 근육이 수축할 때이다. 하지만 단지 근육에 힘을 주어 수축시키거나 힘을 빼고 이완시키기를 반복한다고 해서 '근육통'이 생기는 것은 아니다. 근육통이 생기기 위해서..

'근육'이란 무엇인가?

0. 목차 근육이란? 근육의 구조 근섬유 트레이닝을 하면 근육이 커지는 이유 근육을 늘리려면? 근육이 건강에 미치는 영향 1. 근육이란? 물건을 들어 올릴 때나 걸을 때 움직이기 위해서는 뼈를 움직여야 한다. 이 뼈를 움직이는 것이 바로 '골격근(Skeletal Muscle)'이다. '골격근'은 온몸의 뼈에 붙어 있으며, 그 수는 400개 정도이다. 근육의 무게는 몸무게의 40~50%를 차지한다. 골격근은 2개의 뼈에 걸쳐 붙어 있으며, 관절을 축으로 골격을 상하좌우로 움직이거나 회전시킨다. 근육끼리는 서로 협력해 움직이는 경향이 있어서, 몸 일부를 움직이는 단순한 움직임에도 복수의 근육이 작용하고 있다. 예를 들어, 팔꿈치를 구부리는 움직임을 살펴보자. 팔꿈치를 구부리면 알통이 생긴다. 알통을 만드는 ..

생체-기계 하이브리드(Bio-Mechanical Hybrid)

현존하는 모든 기계는 금속이나 플라스틱, 반도체 등으로 되어 있다. 하지만 이와 같은 상식이 무너지고 있다면 어떨까? 일본 도쿄 대학의 '다케우치 쇼지(竹内昌治)' 교수는 세포를 블록처럼 조립하거나, 미세한 디바이스에 단백질을 집어넣는 등 '기계'와 '생명'의 경계를 넘어 여러 가지 '하이브리드 디바이스(Hybrid Device)'를 개발하고 있다. 미래에는 생체 분자로 이루어진 기계가 우리의 생활에 등장할지도 모르겠다. 0. 목차 다케우치 쇼지 어떻게 하면 세포를 기계처럼 조립할까? 생체 분자 조립의 응용 범위 '생체-기계 하이브리드'의 응용 1. 다케우치 쇼지 대학에서 기계 공학을 전공하던 '다케우치 쇼지(竹内昌治)'는 학사 과정 당시 로봇을 만들고 싶어했다. 그리고 대학 4학년 때는 '곤충 규범형 ..

'왼손형 아미노산'과 '오른손형 아미노산'

0. 목차 화합물에는 왼손형과 오른손형이 있다. 왼손형과 오른손형을 분리해서 만든다. 생명 속에는 왼손형만 존재한다? 생명은 왜 왼손형 아미노산으로만 이루어져 있는가? 몸속에서 '오른손형 아미노산'을 발견하다. 오른손형 아미노산으로 변화하는 메커니즘 액체 크로마토그래피 질량 분석 1. 화합물에는 왼손형과 오른손형이 있다. 화합물에는 '왼손형'과 '오른손형'의 차이가 있다. 프랑스의 생화학자 '루이 파스퇴르(Louis Pasteur, 1822~1895)'는 일찍이 화합물의 왼쪽과 오른쪽의 차이에 주목해 연구를 했다. '루이 파스퇴르(Louis Pasteur)'는 광견병 백신을 개발한 것으로도 유명한 과학자다. '루이 파스퇴르(Louis Pasteur)'는 포도주의 침전물의 성분인 '타타르산(Tartaric..

면역 시스템(immune system)

0. 목차'면역력'이란 무엇인가?면역 시스템(immune system)면역 세포(immunocyte)T세포와 B세포림프계(Lymphatic System)면역력을 저하시키는 요인들면역력 저하를 막거나 면역력을 높이려면?1. '면역력'이란 무엇인가? '면역력'은 인체의 기능과 밀접하게 연관되어 있다. '면역력'은 감기뿐만 아니라, 다양한 병의 예방과 회복과도 관계되어 있다. 감기를 예로 들어 살펴보자. 감기는 주로 바이러스가 일으키는 감염증으로, 원인이 되는 '병원체(병의 원인이 되는 본체)'에 의해 몇 종류로 나누어진다. '인플루엔자(독감, 유행성 감기)'는 '인플루엔자 바이러스'가 원인이고, 이른바 보통의 감기는 '라이노 바이러스' 등이 그 원인이다. 인플루엔자 환자 수는 일반적으로 11월~12월에 서서..

'생명'과 '생명이 아닌 것' 사이에는 경계선이 있을까?

'생명'과 '생명이 아닌 것' 사이에는 어떤 경계선이 있을까? 바이러스 연구가 활발해지면서, 세포와 바이러스 사이에 명확한 경계가 생기지 않는 경우가 발견되기 시작했다. 세균보다 큰 신종 바이러스가 발견되어, '세포(Cell)'는 생명을 지탱하는 메커니즘이며, '바이러스'는 생명이 아니라는 종래의 정의가 흔들리고 있다. 0. 목차 바이러스와 세균의 차이 바이러스의 정의를 흔드는 신종이 발견되었다. 바이러스가 먼저인가? 세포가 먼저인가? 유전자의 수평 이행 인간 게놈 가운데 약 8%는 '바이러스의 잔해' '생명의 정의'에 관한 통일된 견해는 없다. 1. 바이러스와 세균의 차이 '바이러스(Virus)'라고 하면, '병원체(숙주에 기생하여 병을 일으키는 미생물)'라는 이미지를 떠올릴 것이다. 실제로 바이러스는..

'멀미'는 왜 할까?

현대 사회에서 가장 흔한 멀미는 차멀미와 뱃멀미일 것이다. 하지만 과거에는 낙타를 타고 이동할 때도 멀미를 했고, 최근에는 영화나 3D 영상을 보고 멀미가 일어나기도 한다. 영화나 3D영상을 볼 때는 탈것을 이용할 때처럼 몸의 움직임도 없는데, 이런 경우에도 일반적인 멀미와 같은 원인으로 멀미가 일어날까? 멀미가 왜 일어나는지 알아보고, 어떤 대책이 효과적인지 알아보자. 0. 목차 감각모순설 '경험'과 '감각정보'가 모순되어도 멀미가 일어난다. 멀미를 하기 쉬운 조건 멀미를 하지 않는 영상 시스템 1. 감각모순설 멀미가 일어나면 먼저 가벼운 증상으로 선하품, 졸음, 권태감, 피로감이 나타난다. 그 뒤에 얼굴이 창백해지며 현기증이나 두통을 일으킨다. 이들 증상에는 개인차가 있어 모든 증상이 일어나지는 않지..

충치(Dental Caries)

0. 목차 '충치'는 왜 생길까? 침이 충치를 방지한다. 충치 대책 '충치'가 심장에 문제를 일으킨다. 1. '충치'는 왜 생길까? 1-1. 충치의 원인은 '뮤탄스균' 충치는 일종의 '감염증'이다. '뮤탄스균(학명: Streptococcus mutans)' 등 충치의 원인이 되는 세균이 감염됨으로써 일어난다. 그러면 입 안에서 철저하게 균을 없애면 충치를 피할 수 있을까? 그렇지는 않다. 입안에는 곰팡이 발생을 예방하는 등 유용한 세균도 있기 때문이다. 갓 태어난 아기에는 충치균이 없다. 하지만 젖니가 생기는 1세 반~2세 반 무렵에 감염되기 쉽고, 충치균이 입 안에 살게 된다. 주된 감염 루트는 어머니라고 한다. 충치균은 숟가락이나 젓가락을 공유하거나 음식을 입으로 씹어서 줌으로써 아기에게 감염된다. ..

'길치'는 왜 길을 못찾을까?

방향을 잘 구분하지 못하고 길눈이 어두운 사람을 흔히 '길치'라고 부른다. '길치'는 길을 잘 잃어 목적지를 제대로 찾아가지 못하는 경우가 많다. 그렇다면 '방향을 잘 구분하는 사람'과 '방향을 잘 구분하지 못하는 사람' 사이에는 어떤 차이가 있을까? 0. 목차 길치 여성은 길을 잃기 쉬운가? 길치 극복하기 뇌과학의 발전으로 '알기 쉬운 지도'가 생긴다? 1. 길치 '길치(길을 잘 잃는 사람)'에 대한 연구는 미국을 중심으로 1970년대부터 이루어져 왔다. 연구에서는 피실험자 자신이 길을 잘 잃는지 아닌지 등에 답하는 주관적인 자기 평가와, 피실험자를 어둠 속에서 이동시키고 나서 움직인 방향 등을 묻는 객관적인 평가가 이루어졌다. 이들 결과를 비교한 결과, '자기 평가'와 '객관적인 평가'가 반드시 일치..

'지문'은 왜 있는 걸까?

지문은 모든 사람이 다를 뿐만 아니라, 일생 동안 바뀌지 않는다. 그래서 지문은 '개인 식별'에 폭넓게 사용되고 있다. 그런데 지문은 어떻게 사람마다 다르고, 어떻게 해서 생길까? 그리고 원래 지문의 기능은 무엇일까? 0. 목차 지문이란 무엇인가? 지문이 개인 식별에 사용되는 이유 지문은 유전되는가? 지문은 어떻게 생길까? 다른 동물에게도 '지문'이 있다. 지문의 기능 1. 지문이란 무엇인가? '지문'이란 표피에 선 모양으로 나란히 뻗은 홈이 만드는 무늬인 '표피 문리'의 하나이다. 사람의 경우, 손이나 발 안쪽 전체에 '표피 문리'가 있다. 2. 지문이 개인 식별에 사용되는 이유 '지문'은 '개인 식별'에 널리 이용되고 있다. '범죄 수사'에도 지문이 이용된다. 그런데 지문이 '개인 식별'에 이용되기 ..

음치는 왜 음을 못맞출까?

살다 보면 노래방에 가거나 여러 사람이 모인 곳에서 노래를 부를 일이 있다. 하지만 올바른 음정으로 노래르 부르지 못하는 '음치'는 노래방에 가거나 노래를 부르는 일이 스트레스가 될 수 있다. 음치는 무슨 이유 때문에 노래를 제대로 부르지 못하는 것일까? 과연 음치는 후천적인 노력을 통해 음치 탈출이 가능할까? 0. 목차 음치 노래를 하는 메커니즘 내적 피드백 음치 클리닉 1. 음치 어느 사전에 의하면 '음치'는 소리에 대한 음악적 감각이나 지각이 매우 무디어, 음을 바르게 인식하거나 올바른 음정으로 노래를 부를 수 없는 상태 또는 사람을 말한다. 여기서 말하는 '음정'이란 두 음 사이의 음높이 차이를 가리킨다. 또 다른 사전에서는 '음치'는 생리적 결함에 의해 올바른 음의 인식과 기억이나 발성을 할 수..

'종(Species)'이란 무엇인가?

1859년에 '찰스 다윈'의 '종의 기원(On the Origin of Species by means of Natural Selection or the preservation of favoured races in the struggle for life)'이 출간된 지 한참이 지났다. 하지만 여전히 '종이란 무엇인가?'라는 질문에 대한 명쾌한 답은 제시되지 않았다. 도대체 그 이유는 무엇일까? 0. 목차 진화의 과거를 복원하는 일 만물을 분류하는 인간 '종'의 개념은 어떻게 탄생했는가? '종' 문제의 근원 다윈의 해결 지침 미발견 신종은 아직도 무수히 존재한다. 1. 진화의 과거를 복원하는 일 진화론에는 많은 미해결 문제가 존재한다.. 30~40억 년 전, 지구상에 처음으로 출현한 생명의 선조는 긴 진화의..

'소음'의 과학

'소음(Noise)' 때문에 밤에 잠을 자지 못할 정도로 신경에 거슬리는 경우가 있다. 작은 소리에도 신경이 쓰이기 시작하면, 소리가 계속 거슬리고 스트레스까지 받는다. 그러면 우리에게 '불쾌한 소리'란 어떤 것일까? 그리고 '소음'에 대처하는 아주 효율적인 방법은 없을까? 0. 목차 소리가 작아도 불쾌한 소리 소음 대처법 초음파 스피커 가전제품의 소음 1. '소리'의 요소 소리의 요소에는 '크기(음압)', '높이(주파수)', '음색(파형)'이 있다. '음압'은 압력의 단위인 '데시벨(dB)'이나 '파스칼(Pa)' 등으로 표현한다. 가전제품의 소리 크기는 '데시벨(dB)'이라는 단위를 들어 본 적이 있을 것이다. 마찬가지로 일기 예보에서 듣는 기압도 압력이지만, 대기압은 완만하게 변동하기 때문에 소리로 ..

암세포 재프로그래밍(Cancer Cell Reprogramming)

0. 목차 '정상 세포'와 '암세포'의 차이 '줄기세포'와 '암세포'의 차이 어떻게 해서 암이 될까? '초기화'로 암세포를 정상 세포로 되돌릴 수 있을까? 세포의 유형을 바꿔 암의 전이를 치료한다? 1. '정상 세포'와 '암세포'의 차이 우리는 하나의 수정란에서 출발하였다. 수정란이 분열해 2개의 세포가 되고, 다시 분열해 4개, 8개로 늘어나다가 최종적으로는 약 60조 개로 늘어난다. 피부, 근육, 소화관 등의 조직과 기관에 다양한 세포들이 있고 그들이 모여 하나의 개체를 이룬다. 그런데 그 가운데 '악당(Villain)' 역할을 하는 세포가 있다. 바로 '암세포(Cancer Cell)'이다. '암세포'는 차례차례 분열해서 종양을 만들고, 몸 안의 이곳저곳으로 옮겨 다니면서 증식을 반복하여 결국 개체를..

세포막(Cell Membrane)

'세포막(Cell Membrane)'은 세포의 안과 밖을 구별해 주고, 필요한 것을 주고받는 중요한 작용을 한다. '세포막'이 가지고 있는 중요한 작용이란 무엇일까? '세포막'이 가진 미세 구조와 그 놀라운 기능을 살펴보자. 0. 목차 세포와 세포막 물질 이동을 담당하는 '분자 펌프' 정보를 받아들이는 '수용체' 세포의 얼굴 역할을 하는 '당사슬' 1. 세포와 세포막 1-1. 생명 활동의 단위는 '세포' 20세기 후반, '분자 생물학(Molecular Biology)'의 시대가 화려하게 막을 열었다. '분자 생물학(Molecular Biology)'은 생명을 형성하고 생명을 조절하는 분자 수준에서 생물을 연구하는 학문이다. '분자 생물학'에 의해, 유전을 관장하는 'DNA'와 '효소(각종 생체 반응을 촉..

아포토시스(Apoptosis)

'아토포시스(Apoptosis)'란 스스로의 유전자에 의해 일어나는 세포의 자살을 말한다. 개체의 생명을 유지하기 위한 '세포 소거'는 유전자에 미리 프로그램되어 있다. 사실 '세포의 자살 프로그램'은 개체의 형태를 만들고, 생명의 활동을 유지하는 데 반드시 필요한 메커니즘이다. 0. 목차 '아포토시스'란 무엇인가? 세포의 자살 프로그램은 죽음의 유전자에 적혀 있다. 생명 유지를 수행하는 아포토시스 암세포 1. '아토포시스'란 무엇인가? 수많은 세포로 이루어진 생물을 '다세포 생물(Multicellular Organism)'이라고 한다. '다세포 생물'은 '세포'와 '세포들로 이루어진 개체'라는 이중의 생명 구조를 가지고 있다. 세포 사회로 이루어진 개체의 죽음은 한 생명의 끝이며, 1회성의 사건이지만,..

'DNA 복제'의 메커니즘

세포가 분열할 때, 'DNA'라는 유전 정보는 정확히 2배로 늘어나 균등하게 분배된다. 그런데 DNA는 어떤 메커니즘으로 복제되는 것일까? 실은 DNA 복제 도중에는 DNA에 상처가 생기거나 '복제 오류'가 종종 일어난다고 한다. 복제에 이상이 생기면 세포는 암이 되기 쉽다. 이런 문제에 대해 우리의 세포는 어떻게 대처하고 있을까? 한편, 'DNA의 상처'나 '복제 오류'는 전화위복이 되어 생물의 진화에 커다란 영향을 미친다. 0. 목차 DNA의 구조 6~8시간에 전체 120억 개 문자의 복제를 완료한다. DNA 중합 효소 DNA의 손상 대책 DNA의 '복제 오류'와 '복구 누락'은 진화로 이어진다. 1. DNA의 구조 DNA는 사슬로 비유될 수 있는 가늘고 긴 두 가닥의 분자가 나선 모양으로 결합한 지..

감수 분열(Meiosis)

정자와 난자와 같은 세포가 생겨날 때에는 특별한 세포 분열인 '감수 분열(Meiosis)'이 일어난다. '감수분열'에서는 세포 자체가 2개로 분열함과 동시에 DNA가 절반만 분배된다. 그렇다면 '감수분열'의 메커니즘은 어떻게 될까? 0. 목차 인간은 22종의 상염색체와 1종의 성염색체를 가지고 있다. '감수 분열'의 메커니즘 염색체의 분배 자식을 남기지 못하는 잡종 1. 인간은 22종의 상염색체와 1종의 성염색체를 가지고 있다. 인간은 부모로부터 각각 23종의 '염색분체'를 물려받는다. '염색분체(Chromatid)'란 염색체가 세로로 분열할 때, 그 염색체의 한 가닥을 말한다. 사람의 염색체 23종은, 1번부터 22번까지 번호가 붙은 22종의 '상염색체(Autosome)'와 X 염색체와 Y 염색체를 묶..

체세포 분열(Somatic Cell Division)

우리는 수정란이라는 단 하나의 세포로부터 시작해, 어머니의 뱃속에서 세포분열을 반복하여 태어났다. 태어난 후에도 우리는 끊임없이 세포 분열을 하고 있다. 세포분열은 밖에서 힘을 가하지 않아도 1개에서 2개로 나누어진다. 세포 분열은 실로 불가사의한 현상이다. 몸을 구성하는 세포에서 일상적인 세포 분열을 '체세포 분열(Somatic Cell Division)'이라고 한다. 그에 비해 부모에게서 자식으로 세대를 넘어 유전 정보를 전하기 위한 세포 분열을 '감수 분열(Meiosis)'이라고 한다. 여기에서는 '체세포 분열'을 다룬다. 0. 목차 사람의 세포 분열 세포 주기 수축 고리 분열 장치 다양한 세포 분열 1. 사람의 세포 분열 1-1. 1초에 수백만 회의 세포 분열이 일어나고 있다. 어른과 아이는 몸의..

세포 소기관(Cell Organelle)

'세포(Cell)는 생물의 기본 단위로, 그 속에는 '핵(Nucleus)', '소포체(Endoplasmic Reticulum)', '미토콘드리아(Mitochondria)' 등 막으로 둘러싸인 '세포 소기관(Cell Organelle)'이 있다. 세포는 여러 가지 모양을 하고 있지만, 개체가 살아가기 위해 빼놓을 수 없는 '단백질 합성', '에너지 생산' 등 세포 소기관의 기본적인 작용은 모두 공통이다. 세포는 여러 가지 모양을 하고 있다. 그러나 모든 세포는 막으로 덮여 있으며, 내부에 유전 정보를 가지고 있다. 생물 중에는 하나의 세포만으로 개체를 만드는 '단세포 생물(Unicellular Organism)'과, 복수의 개체를 만드는 '다세포 생물(Multicellular Organism)'이 있다. ..

소포체 스트레스 응답(Endoplasmic Reticulum Stress Response)

2014년에 '앨버트 래스커 기초의학 연구상(Albert Lasker Basic Medical Research Award, 약칭 래스커상)'은 일본 교토 대학의 '모리 가즈토시(일본어: 森 和俊も, 1958~)' 교수에게 수여되었다. 래스커상 수상 이유는 '세포 내 단백질의 품질 관리 메커니즘 규명'을 인정받았기 때문이다. 세포 안에서 합성된 단백질의 품질을 관리하는 것은, 반드시 필요하면서도 중요한 메커니즘이다. 우리의 몸은 수만 종류 이상의 단백질로 이루어져 있다. 단백질은 세포 안에서 만들어졌을 때는 끈 모양이지만, 그 후 접힘으로써 각각의 기능을 수행할 수 있게 된다. 세포 안에서 단백질을 접는 공장에 해당하는 곳이 '소포체(ER: Endoplasmic Reticulum)'라는 세포 소기관이다. ..