과학(Science) 814

'단백질'의 합성 메커니즘

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 ..

'단백질'이란 무엇인가?

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..

신경 신화(Neuromyths)

뇌의 작용에 관한 과학적 근거가 희박한 속설들을 '신경 신화(Neuromyths)'라고 부른다. 뭐 예컨대 인간의 뇌는 10%만 쓴다든지, 좌뇌형 인간은 논리적이고 우뇌형 인간은 예술적이라든지, 뇌를 활성화시키면 단련시킬 수 있다든지, 생선을 먹으면 머리가 좋아진다든지, 이런 말들은 과학적으로 옳은 것일까? 0. 목차 뇌는 10%밖에 쓰이지 않는다? '뇌 트레이닝'이 도움이 된다? '좌뇌형 인간'과 '우뇌형 인간'? '3세'까지 '모든 것'이 결정된다? '생선'을 먹으면 머리가 좋아진다? 1. 뇌는 10%밖에 쓰이지 않는다? 뇌에 관한 가장 유명한 속설 중에 하나는 '뇌는 10%밖에 쓰이지 않는다'라는 말일 것이다. 하지만 이는 전혀 근거가 없는 헛소리이며 거짓말이다. 물론 뇌 안의 모든 신경 세포가 항..

지능 테스트

0. 목차 지능 테스트는 어떻게 만들어졌는가? 지능의 종류 IQ(지능 지수) 지능 테스트를 만드는 방법 플린 효과(Flynn Effect) 표본의 한계 지능과의 관계 1. 지능 테스트는 어떻게 만들어졌는가? 1-1. IQ 테스트 지능에 대한 연구는 '지능 테스트'를 통해 진전되었다. 현재의 지능 테스트가 완성되기까지는 심리학자들의 여러 가지 시행착오가 있었다. 지능에 대한 연구가 시작된 당초에는 여러 지능 이론에 근거하여 지능을 측정하는 테스트가 고안되었다. 예컨대 19세기 독일의 심리학자인 '빈헬름 분트(Wilhelm Maximilian Wundt, 1832~1920)'은 '머리가 좋은 사람은 지각이 예민하고 반응이 빠를 것이다.'라고 생각했다. 그리고 이 이론을 바탕을 '악력'을 측정해 그것을 의지의..

외상 후 스트레스 장애(PTSD)

어떤 사건이나 사고가 일어나고 일정한 기간이 지나도 마음의 상처가 낫지 않는 병을 '외상 후 스트레스 장애(PTSD: Post Traumatic Stress Disorder)'라고 부른다. PTSD는 도대체 어떤 병일까? 그리고 PTSD를 치료하려면 어떻게 해야 할까? 0. 목차 트라우마 '트라우마'가 장기화 되면 'PTSD' 'PTSD' 병명의 등장 'PTSD'의 증상 PTSD 증상의 원인 PTSD의 치료 주의할 점 1. 트라우마 '트라우마(Trauma)'란 그리스 어로 '상처'를 뜻하는데, 원래 이는 신체의 상처를 가리키는 의학 용어로 사용되었다. 하지만 현재 '트라우마'라는 용어는 '마음의 상처'라는 뜻으로도 사용되고 있다. 트라우마를 '마음의 상처'라는 뜻으로 최초로 사용한 사람은 19세기 후반의..

의존증(Dependence)

담배가 몸에 해롭다는 것을 알고 있지만 끊지 못한다. 실수한다는 것을 알면서도 술을 끊을 수 없다. 주말에 두통에 시달릴 것을 알면서도 커피를 마신다. 돈을 잃을 줄 알면서도 도박을 한다. 다음 달에 자금 사정이 어려워질 것을 알면서도 쇼핑을 끊지 못한다. 이처럼 끊고 싶어도 끊지 못하는 상태는 '정신 질환'의 하나이다. 그리고 이 상태를 '의존증(Dependence)'이라고 부른다. 그러면 나쁘다는 것을 알고 있으면서도 왜 끊지 못할까? 도대체 '의존' 증상을 보일 때 뇌 안에서는 어떤 일이 일어나고 있는 걸까? '의존증'은 우리의 뇌나 마음의 메커니즘과 밀접한 관계가 있다.0. 목차'의존증'인지 알아보기뇌는 '기분 좋음'을 추구한다.도파민 보수계의존성 물질이 작용하는 방식'의존'을 끊지 못하는 이유1..

군중심리(Crowd Mind)

우리는 집단 속에서 생활하는 사회적 동물이다. 일상생활에서 우리의 무의식적인 생각이나 행동은 실은 주위 사람들로부터 크게 영향을 받은 것이다. 그렇기 때문에 사람들은 주위 사람들에게 휩쓸리게 되는 심리인 '군중 심리'에 쉽게 휘말린다. 한편, 개인의 행동이 집단으로부터 어떠한 영향을 받는지, 집단의 행동이 개인으로부터 어떠한 영향을 받는지를 연구하는 것이 바로 '집단 심리학(Group Psychology)'이다. '집단 심리학'을 통해 사람들이 '군중 심리'에 왜 휘말리는지 알아보자.0. 목차동조(同調)집단 결정링겔만 효과(Ringelmann Effect)방관자 효과(Bystander Effect)패닉(Panic)리더십(Leadership)내집단 편향(Ingroup Bias)1. 동조(同調) 집단 속에서..

'속임수'의 심리학

이런 놀이가 있다. 먼저 상대방에게 '독도'를 10번 말하라고 시킨다. 그리고 상대방이 독도를 10번 말하면, 곧바로 질문을 한다. "우리나라에서 가장 큰 섬은 어디야?"라고 물으면 엉겁결에 '독도'라고 대답하는 사람이 있다. 물론 정답은 '제주도'다. 사람들은 왜 이런 간단한 종류의 놀이에 속는 것일까? 이 '속기 쉬움'은 바로 '프라이밍(Priming)'이라고 불리는 심리학 현상으로 설명된다. '프라이밍(Priming)'이란 예를 들어, 어떤 낱말을 계속 말하고 있으면, 그것에 이끌려 그다음에 같은 낱말이나 비슷한 발음, 의미를 가진 낱말을 무의식중에 말하거나 연상하는 현상이다. 쉽게 말해 먼저 처리한 정보가 뒤에 이어지는 정보 처리에 영향을 주는 효과이다. 그런데 현대 사회에서는 놀이로 끝나지 않을..

행동 경제학 - '손실'과 이득'의 심리학

종래의 경제학에서는 '인간이 합리적이며 이익만을 추구한다'라는 단순한 모델을 가정하고 경제 현상을 분석한다. 하지만 실제 사람들의 판단은 많은 경우 이성적이지 못하며 합리적이지 못하다. 그래서 학자들은 그 이유를 찾기 위해 사람들의 행동을 관찰하고 연구하기 시작했다. 그리하여 생긴 학문이 바로 '행동 경제학이다. '행동 경제학(Behavioral Economics)'에서는 실험을 해서, 사람이 어떻게 행동하는지를 조사해, 그 밑바닥에 있는 규칙을 찾는다. 우리 주변의 흔한 사례를 통해 우리의 마음이 어떻게 움직이는지 탐구해 보자. 0. 목차 흔들리는 가치관 손실 회피성 휴리스틱(Huristics) 공정함에 대한 판단 공동부담의 딜레마 1. 흔들리는 가치관 사람들은 '언제 실현되는가'에 따라 사람들은 가치..

'의식'이란 무엇인가?

0. 목차'의식'이란 무엇인가?'의식'은 '대뇌 피질'과 관계가 깊다.신경 세포(Neuron)수면(Sleep)식물인간에게 의식이 있는가?무의식(無意識)NCC(Neural Correlates of Consciousness)로봇과 의식1. '의식'이란 무엇인가? 원래 '의식(Consciousness)'이라는 것은 정의조차 명확하지 않다. 또 무엇을 규명하면 의식을 규명했다고 말할 수 있는지에 대해서도 연구자 사이에서 합의된 바가 없다. 이런 오묘함이 의식에 대한 연구를 어렵게 하는 원인 중 하나이다. 각 연구자들은 개인적인 입장에서 의식이라는 것을 이해하고, 다른 방법으로 의식에 대한 연구를 진행하고 있다. 의식에 대한 연구는 등산에 비유할 수 있다. 산의 정상(의식의 규명)에 도달하기 위해 다양한 등산 루..

'지능'이란 무엇인가?

인간은 생각을 하고 계획을 하며 고도의 언어를 구사할 뿐만 아니라 뛰어난 문제 해결 능력을 가지고 있다. 이 모든 능력은 지능 덕분이다. 그러면 '지능(Intelligence)'이란 도대체 무엇일까? 그리고 이런 인간의 능력은 과연 어떤 메커니즘으로 발휘되는 것일까? 0. 목차 호모 사피엔스 뇌화 지수 사람의 뇌가 커진 이유 대뇌 피질의 진화 사람의 대뇌 피질에서 특히 발달한 네 영역 거대 방추 신경 세포 사람의 특징을 초래하는 유전자 신경 네트워크의 진화 1. 호모 사피엔스 '호모 사피엔스(Homo sapiens)'는 우리 인간을 한 종으로 분류할 때의 학명이다. Homo는 라틴 어로 '사람'을 뜻하고, Sapiens는 '현명한'이라는 뜻이다. 따라서 호모 사피엔스는 '현명한 사람'이라는 뜻이다. 호모..

유도만능 줄기세포(iPS 세포)

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..

기억·감각·행동·사고의 메커니즘

0. 목차 대뇌피질 '감각'의 메커니즘 '기억'의 메커지즘 '운동'의 메커니즘 '사고'의 메커니즘 글리아 세포 1. 대뇌피질 '인간 게놈 프로젝트(HGP: Human Genome Project)'는 30억 개의 염기쌍으로 이루어진 DNA를 조사해서 어디에 어떤 유전자가 있는지를 밝히는 이른바 '지도 만들기'였다. 다음은 뇌다. 1000억 개가 넘는 뉴런들이 만들어내는 아주 복잡한 시스템을 알기 위해서는 우선 뇌의 지도를 만들어야 한다. 뇌과학에서 등장한 '비삽입 뇌영상법'이라 총칭되는 몇가지 방법은 사람들이 뇌에 접근하는 최대의 무기로 사용된다. 이러한 방법들을 사용해서 우리는 사람에 뇌에서 작용하는 영역을 가시화할 수 있다. 그 중 대표적인 것이 바로 'fMRI'라는 것이다. fMRI 장치를 사용하면 ..

'마음'의 구조

0. 목차 마음은 뇌에서 만들어진다. 편도체 '신경 전달 물질'과 마음 쾌정동(快情動) 알코올과 뉴런 기억과 해마 스트레스 우울증 정신분열증 유전자와 성격 1. 마음은 뇌에서 만들어진다. 기쁨이나 슬픔, 노여움 등의 원시적인 감정에서부터 사랑, 미움, 모호한 정감, 침울함에 이르기까지 감정은 우리의 일상생활을 크게 좌우한다. 그뿐만 아니라 사물을 보거나 음악을 듣는 감각 활동도 결국 모두 뇌로 하는 것이며 기억, 판단 등도 모두 뇌로 하는 것이다. 우리는 감정이 일어나는 메커니즘, 불쾌한 감정에 수반되는 스트레스, 그리고 감정의 이상으로 생각되는 마음의 질병(정신질환), 이들을 알게 되면서 마음과 뇌의 관계, 그리고 감정이 뇌의 기능에 미치는 영향을 이해할 수 있다. 1-1. 동물적인 감정 & 인간 특유..

뇌의 발달

'마음(Heart)'은 '뇌(Brain)'의 작용이라 생각된다. 그러면 마음을 만드는 뇌는 어떻게 형성되고 발달할까? 0. 목차 뇌의 발생 오감의 발달 신경 발달 성장 중인 뇌에서 일어나는 변화 뇌의 발달과 환경 '환경'은 '뇌의 발달'에 어떤 영향을 미칠까? 남녀의 뇌 1. 뇌의 발생 수정 후 17일 무렵에는 모든 신경계의 바탕이 되는 '신경판(Neural Plate)'이 생긴다. 그리고 수정 후 약 3주째에는 신경판에서 튜브 모양의 '신경관(Neural Tube)'이 생긴다. 이 신경관이 구부러져 막이 두터워짐으로써 뇌가 형성되어 간다. 신경관의 튜브 모양 막 안에는 '매트릭스 세포(Matrix cells)'라고 불리는 세포가 분열을 시작한다. 분열에 의해 생겨난 세포는 마침내 신경 세포로 분화해 간..

'뇌'의 진화

인간의 뇌는 다른 생물의 뇌와 무엇이 다를까? 그리고 인간의 뇌는 어떤 과정을 거쳐서 만들어졌고 어떻게 마음을 만들어 냈을까? 이 질문의 답을 얻기 위해서는 생명이 싹트고 지금의 복잡한 뇌가 되기까지 38억 년 간의 진화 과정을 추적해봐야 한다. 왜냐하면 마음은 뇌의 진화 과정에서 만들어낸 것이며, 뇌의 진화는 가혹한 환경 속에서 자신의 생명을 가장 유효하게 지켜 나가는 가장 훌륭한 전략이기 때문이다. 0. 목차 생명의 탄생 캄브리아기 생물 빅뱅 뇌의 조상 생물 종 각각의 뇌 원숭이에서 사람까지의 뇌 뇌의 진화는 어떤 영향을 미쳤는가? 1. 생명의 탄생 38억 년 전에 원시 지구의 바닷속에 출현한 'RNP(RNA와 폴리펩티드)'는 자연스럽게 화학 반응을 일으켜 스스로를 복제하게 되었다. 복제된 RNP는 ..

'뉴런'의 구조

뇌는 기억과 학습, 그리고 감정과 마음이라는 고도의 정신활동을 담당하고 있으며, 뇌의 기본 단위는 '뉴런'이라는 신경세포다. 따라서 뇌의 기능을 규명하기 위해서는 먼저 생각하는 세포인 '뉴런'이 무엇인지를 알아야한다. 0. 목차 대뇌피질의 기능 지도 망상설 vs 뉴런설 뉴런의 모양과 기능 시냅스(Synapse) 뉴런 네트워크(neural network) 기억과 학습 연상 기억 시각 1. 대뇌피질의 기능 지도 19세기부터 뉴런에 대한 여러 연구 활동이 시작되었고, 그 결과 인간에게만 볼 수 있는 이러한 현상이 뉴런의 작용에 의한 것임이 밝혀졌다. 인간의 뇌에는 약 1000억 개의 뉴런이 있으며, 이들이 정보를 주고받으면서 복잡한 '네트워크'를 형성하고 있다. 인간의 뇌가 다른 동물과 크게 다른 점은 '대뇌..

DNA 감정(DNA Appraisal)

'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..

게놈과 유전자로 보는 ‘진화론'

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..

DNA가 작동하는 방법

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..

'DNA'란 무엇인가?

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..

세포 호흡(Cellular Respiration)

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 ..

'효소(Enzyme)'에 대한 설명

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 ..

세포막을 통한 '물질 이동'

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..

'생명 과학'의 역사

'생명 과학(Life Science)'의 발전으로 인해, 인류는 건강에 대해 더 잘 이해할 수 있게 되었고 수명도 기하급수적으로 늘릴 수 있었다. 생명 과학은 21세기에 가장 부각 받는 산업 중에 하나이기도 하다. 하지만 이러한 생명 과학의 발전 과정에 대해 잘 아는 사람은 많지 않은 것 같다. '생명 과학의 발전 과정에 대해 알아가는 것'은 생명 과학에 대해 더욱 깊이 이해할 수 있는 훌륭한 방법이 될 수 있다. 예컨대, '세포설(Cell Theory)'은 단번에 하나의 이론으로 정립된 것이 아니라, 수년 동안 여러 과학자들이 주장들이 누적되어 윤곽이 형성된 것이기 때문이다. 이런 이론들이 정립된 과정을 알아가다보면, 생명 과학에 대해 더 흥미를 느낄 수 있고 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 그런 의미..

유전의 메커니즘

우리가 가지고 있는 DNA는 46개의 염색체에 나뉘어 존재한다. 아버지로부터 23개 어머니로부터 23개씩 받은 것이다. 수정 때 자식에게 23개의 염색체를 넘겨주기 위해 정자와 난자는 특별한 순서를 거쳐 만들어진다. 하지만 부모로부터 받은 염색체는 그대로 자식에게 넘겨지는 것은 아니고 조금씩 바뀌어 넘겨진다. 어느 유전자가 들어있는 염색체를 어떤 부모로부터 받을지 또한 임의로 정해진다. 이 때문에 자식은 부모와 서로 다른 DNA 세트를 가지게 된다. 0. 목차 염색체의 전달 멘델의 법칙 특수한 유전의 법칙 다인자 유전 반성 유전 모계 유전 돌연변이 DNA의 메틸화 1. 염색체의 전달 혼동하는 사람이 많을 것 같지만 사실 '유전자(Gene)'와 'DNA'는 엄밀하게는 서로 다른 것이다. '유전자'는 DNA..

유전자 규명의 역사

0. 목차 멘델의 완두 교배 실험 - 유전자 존재가 제창되다. 모건의 염색체 지도 작성 유전자의 정체는 DNA DNA의 이중 나선 구조 1. 멘델의 완두 교배 실험 - 유전자 존재가 제창되다. 자식은 대체로 부모를 닮는다. 그러나 부모와 완전히 똑같이 태어나지는 않는다. 때로는 부모에게 없는 특징을 가진 자식이 태어나는 경우도 있다. 인류는 이러한 사실을 잘 알고 있었지만 왜 그런지에 대해서는 전혀 알지 못했었다. 이렇게 유전 현상이 오랫동안 미스터리에 싸여 있다가 1865년, 오스트리아의 브륀 박물학회에 유전에 대해 법칙성을 발표한 성직자 '그레고어 멘델'이 등장한다. 멘델은 식물인 완두에 대해 종자(씨)의 성질과 떡잎의 색깔 등 일곱 가지 형질에 주목했다. 그리고 이들 형질이 어떤 법칙성을 바탕으로 ..

'세포'의 구조

지금까지 알려진 바로는 '세포(Cell)'는 모든 생물의 기능적, 구조적 기본 단위이다. 세포 하나로 구성되어 있는 '단세포 생물'부터 여러 개의 세포로 구성되어 있는 '다세포 생물'까지 다양하다. 먼저 세포는 세포막으로 둘러싸여 있으며, '핵(Nucleus)'과 '세포질(Protoplasm)'로 구분된다. 핵 안에는 유전 정보를 가지고 있고 세포질에는 미토콘드리아, 엽록체, 소포체, 리보솜 같은 세포 소기관이 존재한다. 동물 세포와 식물 세포도 그 구조가 조금씩 다른데 동물 세포에 식물 세포에 없는 중심체, 리소좀, 편모가 존재하고 식물 세포에는 동물 세포에 없는 엽록체와 세포벽이 존재한다. 세포는 성장하면서 분열을 통해 개수를 늘려가는데 수명이 다하면 죽게 된다. 하지만 세포가 죽지 않고 계속 분열하..

암흑 물질(Dark Matter)

NASA의 관측 위성 'WMAP'의 관측에 의하면 '보이는 물질'을 모두 합쳐도 우주를 구성하는 전체 질량의 4%밖에 되지 않는다고 한다. 나머지 96%를 차지하는 것이 바로 '암흑 물질(23%)'과 '암흑 에너지(73%)'이다. 암흑 물질과 암흑 에너지는 현재 어떤 망원경이나 관측 위성을 사용해도 그 모습을 발견하지 못했다. 그야말로 정체불명의 물질과 에너지인 셈이다. 도대체 암흑 물질과 암흑 에너지의 정체는 무엇일까? 양성자와 중성자 등 3개의 쿼크로 이루어지는 입자를 '중입자(baryon)'라고 한다. 항성이나 은하 등 우주에서 우리 눈에 보이는 대부분의 물질은 양성자와 중성자, 즉 바리온을 바탕으로 만들어져 있다. 연구에 의해 우주 전체에서 바리온이 차지하는 비율이 대략 4~5%에 불과하다는 사실..

암흑 에너지(Dark Energy)

NASA의 관측 위성 'WMAP'의 관측에 의하면 '보이는 물질'을 모두 합쳐도 우주를 구성하는 전체 질량의 4%밖에 되지 않는다고 한다. 나머지 96%를 차지하는 것이 바로 '암흑 물질(약 23%)'과 '암흑 에너지(약 73%)'이다. 암흑 물질과 암흑 에너지는 현재 어떤 망원경이나 관측 위성을 사용해도 그 모습을 발견하지 못했다. 과연 '암흑 에너지'의 정체는 무엇일까? 0. 목차 우주의 가속 팽창 가속 팽창의 관측 암흑 에너지 존재의 간접적 증거 아인슈타인의 '우주항' 암흑 에너지의 성질 암흑 에너지의 후보 '진공 에너지' 우주 가속 팽창을 설명하는 다른 견해 1. 우주의 가속 팽창 1929년, 미국의 천문학자 '에드윈 허블(Edwin Hubble, 1889~1953)'은 망원경으로 은하를 관측하다..