1. 생명과학이란?(Life Science)
가. 생명이란?(What if "life"?)
- 살아있는 것의 속성, 작동을 연구하는 학문
나. 살아있는 것(Living) vs 살아있지 않는 것(Non-Living)
- 살아있는 것에 대한 속성을 알고 있다.
1) 생명체의 특성
- 성장하고 발달한다(Growth & Development)
- 다양한 환경 변화에 적절하게 반응(Response)
- 생식(Reproduction)을 통해 자손(Offspring)을 만듦
- 진화(Evolution)
- 모든 생명체는 세포로 구성
* 생명체인가? 아닌가? *
- 바이러스 : 그 자체로는 생명체라고 간주하지 않음
하지만, 숙주가 있어야 증식함
- 박테리아 : 생명체로 간주함
- 숙주가 없어도 증식이 가능함
다. 생명체의 기본단위 : 세포
- 다양한 내.외부 신호
- 에너지 대사
- 신호 전달
- 세포구조
- 물질 합성, 분비
1) 물 : 세포의 구성물질, 세포의 작동에 관여하는 물질에 물이 많이 포함된다.
Q. 물로 구성된 세포는 세포간 구분은 어떻게하는가?
- 지질(기름성분)로 구성된 세포막을 갖고있다.
- 따라서 내부는 물, 세포막은 지질로 되어있다.
※세포막 : 세포질을 둘러싸고 있는 막(지질 + 단백질), 단백질을 이용해 유동적인 활동을 한다. 물질교환이 대표적이라고 할 수 있다.
단백질 중에는 다양한 내/외부 신호를 받아 세포로 전달함
2) 프로그래밍 되어 있는 세포의 활동
- 세포가 단백질의 신호를 받아 성장, 분화, 활성, 증식, 죽음, 이동 등을 하는 활동
- 이것들은 유전물질내에 그 정보가 들어있다고 한다.
2. 프로그래밍 언어
기계 : 0,1을 통해 코딩을 한다.
생명체 : G, A, T, C를 통해 작동한다.
가. DNA 뉴클레오타이드(DNA Nucleotide, 핵산의 구성 단위)
출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/DNA
※ DNA는 이중나선의 주조를 갖고 있다.
1) 당(Sugar, deoxyribose)
2) 인(Phosphate Group)
3) 염기(Nitrogenous base, A/G/C or T)
- 구아닌(G), 아데닌(A), 시토신(C), 타이민(T)
출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/DNA
모든 DNA에서 당, 인을 공통적으로 들어가지만 염기는 다르게 들어가 있다.
DNA는 많은 Nucleotide를 구성하고 있다.
또한 인, 당, 염기는 음전하의 성질을 갖고있다.
따라서, DNA는 <Nucleotide * 음전하> 라고 할 수 있다.
* 진핵세포 *
- 핵, DNA(이중나선), 뉴클레오타이드, 포스페이트
* 박테리아 *
- DNA(이중나선), 뉴클레오타이드, 포스테이트
출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/DNA
※ DNA는 이중나선의 주조를 갖고 있다.
1) 당(Sugar, deoxyribose)
2) 인(Phosphate Group)
3) 염기(Nitrogenous base, A/G/C or T)
- 구아닌(G), 아데닌(A), 시토신(C), 타이민(T)
출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/DNA
모든 DNA에서 당, 인을 공통적으로 들어가지만 염기는 다르게 들어가 있다.
DNA는 많은 Nucleotide를 구성하고 있다.
또한 인, 당, 염기는 음전하의 성질을 갖고있다.
따라서, DNA는 <Nucleotide * 음전하> 라고 할 수 있다.
* 진핵세포 *
- 핵, DNA(이중나선), 뉴클레오타이드, 포스페이트
* 박테리아 *
- DNA(이중나선), 뉴클레오타이드, 포스테이트
나. 생명 시스템 작동의 기본 원칙
1. 효율성(Efficiency)
- 최우선의 가치
- 생명유지에 필요한 반응에 에너지가 사용됨
- 적은 에너지사용으로 고효율을 내야한다.
2. 다양성(Diversity)
- 외부환경 변화에 적절히 대처해 생존할 수 있는 개체를 많이 보우
3. 안전성(Safety)
- 유전적인 안정성
- 유전정보의 전달 측면에서 가장 중요
- 안전성이 지켜지지 않는다는 것은 부모세대와 동일하지 않은 유전정보를 지닌 다음세대가 만들어진다는 것을 의미
다. 세포와 동일한 세포를 만드는 방법
가) 박테리아의 세포분열 : DNA를 복제하는 동시에 세포의 크기도 늘림
- 복제된 DNA의 양끝도 잘림
이 과정으로 통해 딸세포와 부모세포의 DNA가 같음
나) 진핵세포는 세포를 확장한 후, 핵막을 제거후에 세포분열을 한 후 다시 핵막을 만든다.
- 최우선의 가치
- 생명유지에 필요한 반응에 에너지가 사용됨
- 적은 에너지사용으로 고효율을 내야한다.
2. 다양성(Diversity)
- 외부환경 변화에 적절히 대처해 생존할 수 있는 개체를 많이 보우
3. 안전성(Safety)
- 유전적인 안정성
- 유전정보의 전달 측면에서 가장 중요
- 안전성이 지켜지지 않는다는 것은 부모세대와 동일하지 않은 유전정보를 지닌 다음세대가 만들어진다는 것을 의미
다. 세포와 동일한 세포를 만드는 방법
가) 박테리아의 세포분열 : DNA를 복제하는 동시에 세포의 크기도 늘림
- 복제된 DNA의 양끝도 잘림
이 과정으로 통해 딸세포와 부모세포의 DNA가 같음
나) 진핵세포는 세포를 확장한 후, 핵막을 제거후에 세포분열을 한 후 다시 핵막을 만든다.
마. 세포분열 과정의 문제점
1) DNA가 서로 응축되어 있음
2) DNA가 조각으로 나누어져있음(염색체, Chromosome)
3. 세포분열
출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Cell_division
가. 여러 DNA가 있을 경우
1. 세포의 크기가 늘어람 ▶ 2. DNA복제 ▶ 3.핵막 제거
▶ 4. 각 DNA는 양끝으로 이동 ▶ 5. 핵막 생성 ▶ 6. 세포질 분열
※ 문제점
각 DNA의 구성을 동일하게 분배가 해야되는데,
그렇지 않을 경우가 생긴다.
딸세포, 모세포의 유전정보가 달라지게 되는 경우
나. 방추사(Micro tube)
딸세포, 모세포의 DNA구성을 동일하게 하기위해 있는 장치
복제된 DNA가 양쪽의 극에 각각 위치하여,
염색체를 양쪽 극으로 강하게 잡아 당김
1) DNA가 서로 응축되어 있음
2) DNA가 조각으로 나누어져있음(염색체, Chromosome)
3. 세포분열
출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Cell_division
가. 여러 DNA가 있을 경우
1. 세포의 크기가 늘어람 ▶ 2. DNA복제 ▶ 3.핵막 제거
▶ 4. 각 DNA는 양끝으로 이동 ▶ 5. 핵막 생성 ▶ 6. 세포질 분열
※ 문제점
각 DNA의 구성을 동일하게 분배가 해야되는데,
그렇지 않을 경우가 생긴다.
딸세포, 모세포의 유전정보가 달라지게 되는 경우
나. 방추사(Micro tube)
딸세포, 모세포의 DNA구성을 동일하게 하기위해 있는 장치
복제된 DNA가 양쪽의 극에 각각 위치하여,
염색체를 양쪽 극으로 강하게 잡아 당김
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