본문내용
1. 바이오 의약품
1.1. 단백질 의약품
단백질 의약품은 유전자 재조합 또는 세포 배양을 통해 만들어지는 1세대 바이오 의약품이다. 최초에 만들어진 단백질 의약품이 대장균으로 인슐린을 생산한 것이다. 세균은 이분법으로 빠르게 증식하여 기하급수적으로 늘어나기 때문에 엄청난 속도로 생산할 수 있다.
대장균의 경우, 20분에 한 번씩 증식하여 2의 배수로 기하급수적으로 늘어난다. 이러한 특성을 활용하여 단백질 의약품을 대량으로 생산할 수 있게 되었다. 단백질 의약품은 유전자 공학 기술을 활용하여 만들어졌기 때문에 효과적이고 부작용이 적은 치료제로 활용되고 있다.
1.2. 항체 의약품
항체 의약품은 2세대 바이오 의약품이다. 항체 의약품은 항원(병원균) 단백질에 특이적으로 결합되도록 만든 의약품이다. 유전자 공학 기술로 항체를 활용해 질병의 원인 물질만을 표적 치료할 수 있다. 질병 원인 물질에만 반응하기 때문에 효과가 우수하면서 부작용은 적다.
면역은 선천성 면역과 후천성 면역으로 구분한다. 선천성 면역은 백혈구 같은 식세포를 말한다. 후천성 면역은 항원을 기억해 두어 다음에 만나면 붙어 싸울 수 있다. 후천성 면역은 세포성 면역과 체액성 면역으로 나뉜다. 세포성 면역은 T 세포가 하는 일인데, 직접 공격한다. 파스퇴르 연구소의 매치니코프가 발견했다. 체액성 면역은 B세포가 하는 일이다. 열쇠 자물쇠로 비유되는 항원 항체반응을 이용한다. 독일의 에른리히가 발견했다. 애초에 코흐가 병원성 미생물을 발견했고, 이후 에를리히와 매치니코프가 면역 이론을 발전시켰다.
따라서 항체 의약품은 질병 원인 물질에 특이적으로 결합하여 표적 치료가 가능하고, 부작용이 적은 장점이 있다. 이는 후천성 면역 체계 중 체액성 면역의 원리를 활용한 것이다."
2. 미생물
2.1. 미생물의 성장과 감염
미생물의 성장과 감염"은 미생물이 어떻게 증식하고 질병을 일으키는지에 대한 내용이다. 미생물이 증식하기 위해서는 일정 수 이상 존재해야 하며, 일반적으로 식중독의 경우 음식물 1그램당 100만 마리의 세균이 필요하다. 이처럼 병원균 감염을 일으키기 위해서는 세균의 수가 일정 수준 이상이어야 한다. 미생물은 주로 이분법으로 증식하여 빠른 속도로 번식할 수 있는데, 예를 들어 대장균은 20분 만에 한 번씩 증식한다. 이렇게 지수함수적으로 늘어나는 미생물의 성장 속도는 병원균 감염에 큰 위험 요인이 된다. 한편 미생물 간의 경쟁과 숙주와의 상호작용이 생물 진화의 중요한 원동력이 되었다. 이는 이상한 나라의 앨리스에 나오는 붉은 여왕 비유와 같이 변화에 적응하지 않으면 뒤처질 수밖에 없는 상황을 설명한다. 결국 미생물의 성장과 감염은 매우 역동적이고 복잡한 과정이며, 이해하기 위해서는 역사적 배경과 생물학적 맥락을 종합적으로 고려해야 한다.
2.2. 미생물 기초 지식
미생물 기초 지식은 다음과 같다.
미생물은 30여 개의 문(phylum)으로 나뉜다. 세포 내에 핵이 있는 진핵생물과 핵이 없는 원핵생물로 구분된다. 원핵생물에는 고균(archaea)과 세균(bacteria)이 포함되며, 진핵생물에는 조류, 진균(곰팡이, 효모)들이 있다. 미생물의 크기는 1~10마이크로미터 정도이다. 인간의 몸은 약 100조 개의 세포로 구성되어 있으며, 그 속에는 약 천조 개 정도의 미생물이 살고 있다. 하지만 인간이 배양할 수 있는 미생물은 전체의 약 1%에 불과하다.
미생물의 숙주의존도가 높을수록 자신의 유전자 보유량이 적다. 이는 숙주에 기댈수록 자기 유전자가 필요 없기 때문에 생존과 번식에 이점이 있기 때문이다. 진핵생물은 원핵생물에 비해 크고 복잡한 세포 구조를 가지고 있어, 마치 야구장이 투수 마운드와 같은 관계라 할 수 있다.
미생물은 다양한 환경에서 생존하며, 생명체 내에서의 에너지 흐름은 전자의 흐름과 밀접한 관련이 있다. 미생물은 자연의 중요한 구성요소이며, 인간의 건강과 질병, 환경 등에 큰 영향을 미친다. 따라서 미생물에 대한 체계적인 이해와 연구가 필요하다고 할 수 있다.
3. 전자
이 책에서 배운 가장 중요한 지식은 '생명체 내에서의 에너지 흐름은 결국 전자의 흐름'이다. 전자는 생명체 내에서 에너지를 운반하고 전달하는 핵심적인 역할을 한다.
수소는 전자가 하나뿐이라는 점에서 전자와 밀접한 연관이 있다. 따라서 전자와 수소를 병치시켜 설명하면 이해가 수월할 것으로 보인다. 전자의 이동은 곧 수소의 이동이기 때문이다.
생명...
