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원형질막의 물질 이동

원형질막을 통한 물질 이동Ⅰ. 서론우리 몸은 약 60조개의 세포(Cell)들로 이루어져있다고 한다. ‘세포이다.’, ‘세포가 아니다.’를 나누고 세포라는 존재를 정의할 수 있는 것의 기준은 무엇일까? 바로 원형질막이다. ‘생명의 기원에서 결정적인 단계는 막에 의해 복잡한 생체분자를 감싸는 것이었다.’약 8nm 두께밖에 되지 않는 얇은 원형질막은 세포의 조절된 환경에서 생명과정을 수행할 수 있게 해준다. 이 막은 주변의 외부환경과 세포내 구성성분을 분리해 격리된 내부 환경을 조성한다. 원형질막이라는 경계가 존재하여 세포 소기관들을 감싸고 있기 때문에 우리는 이 구조를 하나의 ‘세포’라 칭한다. 세포(cell)는 생명체의 가장 기본적인 구조이며, 기능적인 단위이다. 인간은 200여종의 서로 다른 세포로 구성되어 있으며 총 75조개의 세포들이 서로 기관(organs)을 이루며, 이들은 각각 기억(memory), 시각(optic), 운동(motor), 그리고 소화(digestion) 등의 다양한 기능을 수행한다. 서로 다른 종류의 세포 안에는 동일한 유정물질(genetic material) 의 양을 갖고 있으며, 각 세포의 기능에 따라 서로 다른 유전자(gene)가 발현(expression)됨으로서 기능을 하게 된다.인간의 세포는 크게 원형질(plasma), 세포소기관(cell organelles)으로 구성되며, 이들은 서로 세포내의 정해진 일정한 지역에 위치하며 서로 다른 기능을 수행함으로서 세포가 원활하게 유지될 수 있도록 한다. 대부분의 인간의 세포는 현미경적인 구조이며, 형태와 크기가 다양하다. 이세포의 구조 중 중요한 원형질 막에 대한 구조와 기능에 대해서 설명하고자한다.Ⅱ.본론원형질막은 세포에서 안과 밖을 구별시키는 장벽(barrier)과 같은 역할을 한다.원형질막은 같은 양(질량)의 지질(lipids)과 단백질(proteins) 그리고 소수의 탄수화물(carbohydrates)로 이루어져 있다. 탄수화물도 중요하지만 지질과 단백질은 막의 주요 구성요소로 대부분의 막에서 가장 풍부한 지질은 인지질이다. 지질은 원형질막의 기본적인 구조이며 두 가지 종류의 분자들로 구성된 이중층을 이루는데 인지질(phospholipid)과 콜레스테롤(cholesterol)이다.인지질 분자는 머리 부분은 친수성(hydrophilic)이고, 그래서 세포 외적 환경의 물로 이뤄진 경계를 이루고 있다. 이들과 물의 상호작용의 결과, 인지질은 두 층의 배열을 이루고, 이를 지질 이중층(lipid bilayer)이라 한다콜레스테롤 분자는 지질 이중층 사이에 있고, 그들의 기계적 힘을 증가 시키고, 온도가 낮아질 때 빙점을 낮춤으로 써 막의 안정화에 기여한다.인지질들이 막을 형성하는 능력은 그들 고유의 분자적 구조 때문에 가능하나 하나의 인지질은 친수성 부분과 소수성 부분을 동시에 갖는 양친매성분자(amphipathic molecule)이라고 말한다.인지질과 단백질들이 세포의 막에 유동 모자이크 모형(fluid mosaic model)로 배열되어 있는데 여기서 보면 막은 인지질의 이중층에 다양한 단백질들이 박혀 있거나 붙어 있는 모자이크를 갖는다.그림과 같이 단백질에는 표재성 단백질(peripheral protein)과 내재성 단백질(integral protein)로 분류된다. 표재성 단백질은 원형질막의 안과 밖 표면에 붙어 있으며 내재성 단백질은 대부분 완전히 이중층을 통과하고 있으며 물질이 막을 통과 할 수 있게 하는 통로나 운반자 역할을 한다. 이중층의 밖의 표면을 지나는 표재성과 내재성 단백질에는 탄수화물 분자가 붙어 있어 이것을 당단백질이라 하는데 당단백질은 호르몬, 성장인자, 항체 같은 세포이 여러 종류를 구분해내는 세 포 밖 환경에 떠다니는 영양분자에게 신호를 보내는 수용체를 가지고 있다.모든 세포는 공통적으로 원형질막이라는 막으로 둘러싸여 있어서 많은 종류의 용질들이 수용체 단백질 내부의 통로나 터널을 통한 확산에 의해 막을 통과한다. 용질이나 이온이 내부 통로로 들어가 단백질과 약하게 결합하면 단백질의 형태가 바뀐다. 결합된 용질 뒤쪽의 통로가 닫히고 앞쪽이 열리는 막의 반대편 유체환경에 용질이 노출된다. 이때 결합자리가 결합하기 이전의 원래 모습으로 돌아가게 되면서 용질이 방출하게 된다.우선 농도에 따른 이동으로 수동수송과 능동수송이 있다.능동 수송 (Active Transport)은 세포막을 통한 물질 이동을 모두 농도, 압력 및 전위가 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 이동하는 것이 원칙이나 이러한 전기 화학적인 에너지 경사와 반대로 물질을 이동시키는 것을 말한다. 세포는 에너지를 사용하여 적극적으로 필요한 물질을 세포내로 끌어들이거나, 불필요한 물질을 세포외로 배출시킨다.수동 수송 (Passive Transport)은 수동 수송은 세포내외의 농도 중 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동되며 에너지 공급이 필요없다. 에너지 투입 없이 물질이 막을 통과를 하는 확산을 말할 수 있는데. 확산(diffusion)은 컵에 담긴 물에다 잉크를 한 방울 떨어뜨리면, 얼마 후 물 전체에 고르게 퍼진다. 이것은 잉크의 농도가 높은쪽에서 낮은쪽으로 이동하여 전체적으로 고르게 분포하는 현상으로 다른 힘이 작용하지 않는 상황에서 어떤 물질은 농도가 높은 쪽에서부터 농도가 낮은 쪽으로 확산된다고 말하며 달리 표현하면 화학물질의 농도가 높거나 낮은 그 농도기울기를 따라 어떤 물질이 확산되는 것을 표현한다. 대부분의 단순확산은 지질 이중층에 확산되어 이동한다.반면에 촉진확산(facilitated diffusion)은 단백질의 도움을 받는 수동수송으로 세포 안으로의 이동시 내재성 단백질과 결합함으로써 원형질막을 통과하여 세포 안으로 들어갈 수 있게 된다. 즉, 촉진확산은 원형질막에 용해될 수 없는 분자(lipid - insoluble)들이 내재성 단백질을 통해 이동할 수 있다. 수송 단백질의 두가지 형태로는 통로 단백질과 운반체 단백질이 있는데 통로 단백질은 단순히 특별한 분자나 이온이 막을 통과할 수 있도록 하는 통로를 제공하고 이들 단백질이 제공하는 친수성인 좁은 통로는 물 분자들이나 작은 이온들이 막의 한쪽 편에서 다른 쪽으로 매우 빠르게 흘러갈 수 있도록 해준다. 물 분자는 작아서 인지질 이중층을 통과하기 충분하지만 이 통로를 통한 물의 이동 속도는 물분자의 극성 때문에 비교적 느린 편이다. 이온을 수송하는 통로 단백질을 이온통로라 한다. 이 통로는 전기적이여서 전기적 자극에 반응해서 열리고 포타슘이온이 세포 바깥으로 나가게 한다.삼투 Osmosis는 삼투압에 의한 수동수송은 용질은 투과할 수 없고 물만 통과할 수 있는 막을 사이로, 다른 양의 용질이 물에 녹아 있을 때 일어나며, 높은 물 농도에서 낮은 물 농도로 물 분자 만이 선택적으로 투과하는 것으로 물 농도는 용질의 양에 의해 결정된다.이때 물 분자를 이동시키는 힘을 삼투압(osmotic pressure)이라 한다. 세포에서 물분자는 세포의 생존에 중요한 요소이다. 이를 적혈구를 예로 설명가능하다. 적혈구가 어떤 상황에 놓여 있는 용질인가에 따라 등장액, 고장액, 그리고 저장액이라 한다.- 등장성 용액 : 적혈구의 농도 0.9% NaCl과 같은 농도로 물의 순 이동은 없고 세포도 변화가 없다.- 고장성 용액 : 0.9% 이상의 농도 액으로 세포외부로 수분이 빠져나가 세포의 부피가 줄어드는 탈수(dehydration)가 일어난다.- 저장성 용액 : 0.9% 이하의 농도 액으로 수분이 세포 내부로 들어가 세포의 용적이 증가하여 세포막이 파열되어 내용물이 터져 나오는 용혈(hemolysis) 현상이 일어난다.

자연과학| 2020.07.16| 7페이지| 1,000원| 조회(151)

세포막, 생화학, 미생물학, 생명과학, 원형질막, 물질이동

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유전자 돌연변이의 종류와 특징 및 유발물질 평가A+최고예요

유전자 돌연변이의 종류와 특징 및 돌연변이 유발물질목차Ⅰ. 서론 ……………………………………………………………………………………… 31. 돌연변이의 정의2. 돌연변이의 역사Ⅱ. 본론 ………………………………………………………………………………………71. 돌연변이의 종류와 특징2. 돌연변이 유발물질Ⅲ. 결론 …………………………………………………………………………………… 91. 작성 후 느낀점※ 참고문헌 및 자료Ⅰ. 서론1.돌연변이의 정의돌연변이를 한마디로 말하면 “생물의 형질이 돌발적으로 다른 형질의 것이 생기고 이것이 유전하는 일”라 정의할 수 있다. 돌연변이는 유전자 자체의 변화에 의하여 일어나는 경우와 염색체의 일부가 잘려 없어지거나, 여분으로 늘어나서 유전자가 새로 추가되거나 결실로 인하여 발생되는 유전적인 변화이다. 천연적으로도 일어나지만 인위적으로 방사선이나 화학물질 등의 영향으로 일어나는 일도 있다. 인위적으로 일어나는 돌연변이를 인위돌연변이라고 한다. 돌연변이는 보통 생식세포에서 일어나 자손에게 전해지는데 이것을 생식세포 돌연변이라고 한다. 뿐 만 아니라, 체세포에 돌연변이가 일어나는 경우도 있으며 이것을 체세포 돌연변이라고 하는데, 누에에서 볼 수 있다. 식물에서는 그 부분의 휘묻이, 꺾꽂이 등으로 이것을 번식시킬 수도 있는데 배의 품종 중에 그 예가 있다. 보통의 개체를 야생형이라고 하고, 그 속에서 자연적 또는 인위적인 조작에 의해 변이가 생긴 것을 돌연변이체라고 한다.2. 돌연변이의 역사영국의 다윈이 1859년에 진화의 구조를 설명하는 가운데 자연선택 중에서 변이가 최초의 조건이 된다고 하였다. 이 변이가 돌연변이이다. 네덜란드의 드 브리스는 1901년과 1903년에 진화의 구조에 대하여 돌연변이가 중요하다고 주장하고 “돌연변이성”이라는 책을 저술하였다. 드 브리스는 변이를 둘로 나누고 생물 1대에서 끝나는 유전적이 아닌 변이를 방황변이라고 하였으며, 생식세포에서 일어나는 유전적인 변이를 돌연변이라고 하였다. 천연적으로 일어나는 돌연변이는 열성으로 나타나는 경우가 많으며, 생물이 진화하는 것은 돌연변이의 누적으로 인한 경우가 많다. 인위돌연변이에 대해서는 미국의 멀러가 1927년 초파리에 X선을 조사하여 처음으로 인위적으로 돌연변이를 일으키게 하였다. 이 업적으로 멀러는 1946년에 노벨생리의학상을 받았다. 또한, 영국의 아우어배크는 1939년에 마스터드가스(이페릿)로 처리함으로써 초파리에게 최초로 화학물질에 의한 인위적 돌연변이를 일으키게 하였다.Ⅱ. 본론1. 유전자 돌연변이의 종류1)치환 돌연변이: 하나의 염기쌍이 치환되거나 대치되는 것으로 헤모글로빈을 구성하는 단백질 중 하나를 암호하고 있는 베타-글로빈 유전자를 예로 들 수 있다.① 침묵돌연변이- 단백질 구조에 영향을 미치지 않으며, 베타-글로빈 유전자의 류신을 지정하는 세번째 코돈은 UUG이지만 세번째 염기에서 치환이 일어나도 단백질의 구조는 변화하지 않는다.(류신 지정 코돈은 UUG, UUA 등이 있기 때문이다.)② 중립돌연변이- 단백질 구조는 변화시키나 기능에는 영향을 주지 않으며, 히스티딘으로 발현되는 두번째 코돈의 첫 번째 염기에서 치환이 일어나 티로신이 지정한다③ 난센스 돌연변이- 아미노산을 지정하는 염기 삼중체가 종결코돈을 암호화하는 것으로 바뀐다. 이는 단백질 산물을 짧게 하여 표현형에 영향을 주며 낭포성 섬유증을 일으키는 돌연변이 중 하나이다.④ 미스센스돌연변이- DNA의 염기 서열 중 한 개의 염기가 다른 염기로 치환되어 아미노산의 코돈이 다른 코돈으로 바뀌는 결과를 초래하여 단백질의 모양을 완전히 바꾸어 기능을 변화시킨다. 낫적혈구 빈혈증이 이러한 돌연변이에 의해서 발생한다.2)염기 삽입과 결실, 격자이동① 첨가(addition) : 염기가 뉴클레오티드 서열에 끼어 들어가는 것을 의미한다.② 결실: 염기가 뉴클레오티드 서열에서 빠져나가는 것을 의미한다. 이러한 돌연변이가 유전자 발현 서열 내에서 발생하면 번역 격자를 변화시키기 때문에 치환 현상보다 더 심각한 결과를 초래 한다.③ 틀이동 돌연변이 : 삽입이나 결실이 번역틀을 방해한다. 따라서 보통 단백질의 서열을 뒤섞어 단백질의 기능을 황폐화시킨다. 조그마한 삽입이나 결실이 번역틀을 바꾸지 않는다 하더라도, 이 변화가 단백질의 모양을 완전히 바꾼다면 표현형에 미치는 영향은 심각하며 그에 대한 예로 낭포성 섬유증을 들 수 있다.3) DNA 암호화 부위에서의 점 돌연변이① 인트론 내 점 돌연변이: 틸라세미아는 30개의 점돌연변이에 의해 발생되는데 이중 몇 개는 인트론에 존재하며 인트론 접합 효율을 떨어뜨려 헤모글로빈 형성이 저하한다. 이는 빈혈을 초래한다.② 프로모터 부 치환 돌연변이 : 틸라세미아의 30개 치환 중 5개는 유전자의 프로모터부위에 존재한다. 이 돌연변이의 특징으로는 프로모터의 기능을 약화시켜 헤모글로빈의 양을 감소시킨다.2.유전자 돌연변이 유발물질① 자연돌연변이: 자연돌연변이는 무작위하게 생기는 현상이며 언제 어느 세포에서 돌연변이가 발생할 것 인지를 알아낼 방법은 없다. 그러나 모든 유전자는 독특한 비율로 돌연변이를 일으키면서, 특수 돌연변이현상에 대한 확률을 추측 가능케 한다. 그러므로 주어진 유전자가 특수 세포에서 돌연변이를 일으킬 일정한 확률이 있게 되며, 이와 유사하게 유전자의 돌연변이 대립유전자가 특수한 크기의 집단에서 발생할 일정한 확률이 있게 된다. DNA에서 상이한 종류의 변화가 돌연변이로 이어지고, 이 변화들은 실제적으로 복잡하게 서로 다르기 때문에 그들은 전혀 다른 확률을 가지고 발생한다.② 전위인자: 전위인자는 원핵생물과 진핵생물 양쪽에서 돌연변이를 일으키는 강력한 도구이다. 돌연변이는 이러한 요인들이 DNA분자에 삽입되는 능력과 가까이 있는 유전자들의 발현을 변화시킬 수 있는 능력에서 기인한다. 때때로 그들은 유전자내에 직접적으로 삽입하게 되어서 코우딩 염기배열을 단절하기도 한다. 원핵생물에서 전위인자의 존재는 자신들이 일으킨 돌연변이를 통해서 뿐만 아니라, 그들 대다수가 지니고 있는 약제 저항성 유전자들을 통해서도 검출될 수 있다.③ 이온화 방사선: 방사선의 더욱 강력한 형태인 이온화 방사선에는 X선, 우주선, 감마선과 같은 짧은 파장의 광선들이 있다. 이런 방사선들은 물과 그밖에 다른 물질들을 이온화시키고, 이 이온화를 통하여 간접적으로 돌연변이적 효과를 발생시킨다. 이온화 방사선에 의해 형성된 모든 강력한 화학물질들은 세포 내의 거대분자와 반응하여 그것을 불활성화 시키는데, 그 중 가장 중요한 것이 DNA이다. DNA는 아마 다른 거대분자들보다 이온화 방사선에 대해 더 예민하지는 않을 것이다. 하지만 각 DNA분자는 대부분의 유전자들의 오직 한 복사체만을 갖기 때문에 불활성화되면 영구적인 영향을 받을 수 있다. 적은 양의 이온화 방사선을 조사하면 DNA상에 단지 약간의 타격만을 입히지만, 더 많은 양을 조사하면 많은 타격을 입게되어 세포를 죽게 할 수도 있다.④ 바이온화 방사선: 핵산의 퓨린과 피리미딘 염기는 자외선을 강하게 흡수하며, DNA와 RNA의 자외선 최대 흡수는 260nm에서 일어난다. 단백질 또한 UV를 흡수한다. 자외선 조사에 의하여 세포가 죽는 것은 일차적으로 DNA에 반응하기 때문으로 260nm에서의 자외선 조사가 치사인자로서 가장 영향을 주게 된다는 것이 잘 입증되어 있다. 몇 가지 영향들이 알려져 있는데 그 중 가장 잘 알려진 것은 DNA에 피리미딘 이량체가 유도되는 것이다. 이것은 인접한 두 개의 피리미딘 염기들이 공유 결합을 하게됨으로써 DNA복제 동안에 이 자리에 DNA중합 효소가 잘못된 뉴클레오티드를 삽입할 가능성이 매우 증가하게 된다. 가장 빈번하게 돌연변이 유발에 사용되는 UV 방사선원의 유형은 260nm 부근에서 많은 양의 UV방사선을 발하는 살균 등이다. UV방사선량은 세포 콜로니의 약 90-95%를 사멸시키는 데에 사용되고, 그런 작용 후에 이것에서의 생존체들 중에서 돌연변이체가 나타난다. 만일 더 높은 선량의 방사선을 사용한다면 생존할 수 있는 세포의 수는 매우 낮아질 것이다. 그러나 더 낮은 선량을 사용한다면 DNA상해가 불충분하게 일어날 것이다. UV방사선은 미생물 배양에서 돌연변이를 분리하는 데 매우 유용한 도구이다.

자연과학| 2017.07.01| 9페이지| 1,000원| 조회(955)

유전자, 생명과학, 유전자돌연변이, 유발물질, 낫모양적혈구

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항상성의 원리와 작용 평가A+최고예요

생물체의 항상성목차Ⅰ. 서론 ………………………………………………………………………………… 31. 항상성의 정의2. 피드백의 원리와 길항작용Ⅱ. 본론……………………………………………………………………………………91. 자율신경계의 길항작용2. 생체기능의 조절방법3. 신체의 항상성 작용4. 체내의 PH조절Ⅲ. 결론 …………………………………………………………………………………101. 작성 후 느낀 점※ 참고문헌 및 자료Ⅰ. 서론1. 항상성의 정의항상성은 생태계의 특징 중 하나로 정상 상태를 유지하려는 성질을 말한다. 우리의 생명은 신체가 바로 이 항상성원리를 사용하고 있기 때문에 존속할 수 있는 것이다. 핏속의 산성 농도와 염도, 그리고 칼슘과 같은 여타 물질의 농도는 아주 엄격한 범위 안에서 일정하게 유지되어야만하며, 그렇지 못할 때는 신체가 기능을 중단하게 된다. 칼륨의 혈중농도가 조금만 증가하면 심장이 기능을 못하게 된다. 창자와 콩팥, 폐를 통해 우리의 신체는 섭취량과 배출량을 적절히 조정함으로써 우리의 신체조건을 올바른 수준으로 유지한다. 즉 항상성을 유지하는 것이다. 항상성은 피드백의 원리와 길항 작용에 의해 언제나 정상 상태를 유지한다.2. 피드백의 원리와 길항작용피드백의 원리란 아래 그림처럼 호르몬(조절 물질)의 양이 필요량보다 부족하면 조절 중추인 시상하부나 뇌하수체에 의해 호르몬 분비가 촉진되고, 필요량보다 많으면 호르몬 분비가 억제되어 꼭 필요한 양만 생성하는 것을 말한다. 즉, ‘출력(결과)이 입력(원인)에 영향을 주는 것’이라고 말할 수 있다. 혈당량 조절을 포함해 체온 조절, 심장박동 조절 등 우리 몸에서 조절돼야 하는 핵심적인 성질들은 이렇게 호르몬과 자율신경에 의해 피드백 조절된다. 항상성이란 특정한 형질이 외부 환경의 변화에 상관없이 일정한 수준을 나타내는 것을 가리키는 말인데, 대체로 항상성은 ‘피드백 조절’의 결과로 나타나는 특성이라고 볼 수 있다. 체온이나 혈당량, 체액 농도 등은 모두 피드백에 의해 항상 일정한 값으로 조절되는 특성을 가진 모든 부위, 계통에서 나타난다. 전신적으로는 신경계, 특히 자율신경계와 내분비(호르몬)계에 의해 조절이 나타나지만, 개개의 현상에 대해서는 각각 독자의 조절기구를 발달시키고 있다.Ⅱ. 본론1. 자율신경계의 길항작용말초신경계에는 운동이나 감각을 맡는 체성신경계 이외에 자율신경계가 있는데 이는 체내의 내장, 즉 소화관, 폐, 심장, 자궁, 신장, 방광 및 혈관, 분비샘에 분포하면서 그 활동을 지배하는 신경계를 총괄한다. 생명유지에 필요한 호흡, 순환, 흡수, 대사, 배설, 생식의 기능을 조절함에 있어 무의적 또는 반사적 활동에 관여한다. 자율신경계는 그 이름과 같이 자율적으로 움직이며 보통 수의적 조정이 불가능한 신경계로 식물기능에 관여한다하여 무의식 신경계라고 부르기도 한다. 자율신경은 기능면에서는 중추신경의 지배에 별로 의존하지 않고 거의 자율적으로 활동하고 있으나 실제로는 자율신경도 어느 정도 대뇌피질로부터의 지배를 받고 있다. 자율신경계는 교감신경과 부교감신경의 2종류가 있다. 대부분의 내장에는 이들 두 신경이 분포하여 기능을 조절하므로 이를 자율신경의 2중 지배라고 한다. 두 신경의 작용은 서로 길항적이여서 한쪽이 흥분을 촉진하도록 작용할 때 다른 쪽은 반대로 억제적으로 작용한다. 예컨대 심장에도 양자가 분포되어 있어서 교감신경이 작용하여 심박수가 증가하면 부교감신경이 작용하여 심박수를 감소시킨다.①교감신경교감신경은 심장에 대해서는 심박동수의 증가, 박출량의 증가 등 심장기능을 촉진한다. 혈관에서는 수축을 촉진하고 혈압을 높이지만 관상혈관만은 반대로 확장시켜 혈액량을 증가시키고 소화관의 근육을 이완시켜 소화액의 분비를 억제한다. 또한 동공을 확대시키고 땀샘의 분비를 촉진하나 털세움근은 수축을 하게 한다.②부교감신경부교감신경의 분포영역과 작용을 살펴보면 동안신경은 섬모근, 동공조임근에 분포하면서 동공과 섬모체근에 수축시켜 수정체 lens의 두께를 조절한다. 얼굴 신경은 눈물샘, 코점막샘, 혀밑샘에 분포하여 점액을 분비시킨다. 미주신경은 목부위, 가슴부위, 신경에 의한 조절활동을 하지 않는 수면 시에도 호흡, 순환, 체온 등은 의식과 관계없이 시상하부의 자율신경계에 의해 조절된다. 이 밖에 생체 내에서 삼투압, pH, 효소, 혈당 등도 중추신경이나 말초신경에 있는 특수 감각장치에 반응하여 그 정보가 시상하부로 전파된다. 이와 같이 정보에 따라 시상하부는 바로 피드백 조절을 일으키며, 이 때 내분비계나 자율신경계를 통하여 조절이 이루어진다.③ 내분비에 의한 조절호르몬은 어떤 대사의 일정한 key enzyme에 직접 작용하여 그 반응속도를 변화시키거나, 막의 투과성을 증감시켜 생체의 기능을 조절한다. 이와 같이 내분비는 생체조직의 기능을 정밀하게 조정하여 정상적인 대사를 유지하고 최적의 내부환경이 되도록 한다.④효소에 의한 조절효소는 생체에 섭취된 영양소를 목적에 따라 분해, 합성하며 이런 생화학반응을 촉매하여 반응을 촉진하는 물질이다. 또한 효소의 작용은 특이성이 강하여 한 종류의 효소가 관계하는 반응은 국한되어 있어서, 반응의 종류가 달라질 때마다 다른 효소가 작용한다. 생체 내 화학반응의 촉매로 작용하는 효소는 직접 대사계를 변화시키는 대사조절이 있다. 신경계나 내분비계의 조절은 최종적으로 효소반응에 작용하여 대사를 조절하게 된다.⑤생체막 투과성에 의한 조절생체막의 투과는 필요한 것만을 선택하여 세포 내와 세포 외의 물질출입이 조절된다. 소화관의 흡수도 생체막 투과성에 의한 것으로 빈혈이 있는 사람이 정상인보다 철의 흡수율이 높아져 체내 철분량을 상승시키는 것도 이에 속한다.3. 신체의 항상성 작용①체온 조절(36.5℃)체내의 열 발생량과 열 방출량이 평형을 유지할 수 있도록 간뇌의 시상하부에서 항상 약 36.5°C 의 체온을 유지한다. 혈액온도가 어떤 수준 이상으로 상승 시 체온 손실이 증가하여 정상체온 이상으로 체온이 오르는 것을 억제하는 체열소모기전이 작용하며 혈액온도가 어떤 점 이하로 내려가면 이화작용으로 촉진체열 생산이 증가하여 정상체온 이하로 체온이 올라가는 것을 억제하는 체열증진기전이 작용한다. 진하고 이자에서 분비되는 인슐린에 의해 간과 근육에서의 발열량이 감소하며, 부교감 신경에 의해 혈관이 확장되어 열 발산량이 증가한다. 이로 인해 혈액 온도의 복사가 일어나 골격근의 긴장도를 낮추어 열생산을 억제하므로 체온이 내려가게 된다.②삼투압 조절체액과 세포 내에 포함된 무기 염류의 농도가 같게 유지되어야 세포내외의 삼투압이 같아져 세포가 정상적인 활동을 할 수 있게 된다. 그러기 위해 신장은 수분과 무기염류의 배출량을 조절하여 체액의 삼투압이 일정하게 유지되도록 한다. 삼투압이 낮을 때 부신 피질에서 분비되는 무기질 코르티코이드에 의해 신장에서 무기염류의 재흡수가 촉진되며, 뇌하수체 후엽에서 항이뇨 호르몬의 분비량이 감소하여 신장에서 수분의 재흡수량이 적어지므로 삼투압이 높아진다. 반대로 삼투압이 높을 때 뇌하수체 후엽에서 항이뇨 호르몬의 분비량이 증가하여 신장에서 수분의 재흡수가 촉진되므로 삼투압이 낮아진다.? 혈당량의 조절주로 인슐린과 글루카곤의 길항 작용에 의해 0.1% 정도로 일정하게 조절된다. 뇌하수체와 부신, 이자에서 분비하는 호르몬과 자율신경에 의한 피드백작용에 의해 항상 일정한 농도로 유지된다. 혈당량이 높을 때는 이자에서 인슐린이 분비되어 간에서 포도당을 글리코겐으로 합성하여 저장하고, 세포에서의 포도당 소비를 촉진하여 혈당량을 감소시킨다. 반면에 혈당량이 낮을 때는 이자에서 글루카곤이 분비되어 간에서 글리코겐을 포도당으로 분해하여 혈당량을 증가시킨다.탄수화물은 소화관에서 포도당과 같은 단당류로 흡수하게 되므로 공복 시에는 혈당치가 낮아지고 식사 후에는 혈당치가 상승하게 된다. 정상인의 혈당값은 혈액 100m당 80~100mg% 인데 식사 후에는 120~150mg%까지 상승하게 되지만 곧 정상값으로 내려가게 된다. 혈당값은 언제나 일정하게 유지되어야 하는데 200mg% 이상이 되는 경우 고혈당으로 당뇨가 나타나며 50mg%이하로 계속되는 경우 저혈당이 되어 근육에 경련이 일어나고 심하면 혼수상태에 빠져 정상적인 생체기능을 수행할 수 없게 슐린의 결핍시에는 고혈당으로 당뇨병이 나타나는데 이것은 세포내로 포도당이 이동되지 않아 당원질의 세포내 저장성이 저하되어 인체의 혈당치가 상승하기 때문이다. 상선 자극호르몬 TSH는 갑상샘을 자극하여 갑상샘 호르몬의 분비를 촉진시켜 조직세포 내 포도당의 이화작용을 촉진함으로써 혈당을 저하시킨다. 고혈당 호르몬은 랑게르한스 섬의 α-세포에서 분비되는 글루카곤은 인슐린과는 반대로 혈당치를 증가시킨다. 이것은 가인산분해효소인 phosphatase의 활동성을 증가시키기 때문에 간의 당원질 분해작용이 증가되어 혈액으로 포도당의 이동이 증가되므로 혈당치가 상승되는 것이다.뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬은 스트레스를 받는 경우 탄수화물 대사를 조절하게 되는데 이들 호르몬으로는 성장호르몬(GT), 부신피질자극호르몬(ACTH), 갑상선자극호르몬(TSH) 등이 있다. 성장호르몬(GT)은 모든 세포내의 대사과정에서 탄수화물보다 지방조직으로부터의 지방수송을 증가시켜 지방의 이용도를 증가시키므로 자연히 탄수화물의 이용도가 낮아진다. 때문에 예비성 탄수화물의 증가로 혈당치가 자연적으로 상승하게 된다.④ 식욕조절음식량을 조절하는 식욕중추는 시상하부 복외부측핵의 세포군에 있고 시상하부 복내 측핵 부위에는 포만중추가 있다. 온도조절기 이론에 따르면 순환 혈액의 온도가 상승하여 포만중추를 자극하므로 식욕감퇴가 나타나고 순환 혈액의 온도가 낮아짐에 따른 자극은 식욕중추를 자극하므로 식욕이 생긴다. 즉 고열은 포만중추를 자극하므로 질병시 발열이 있으면 밥맛이 떨어진다. 또 포도당 조절기 이론에 따르면 고혈당과 포도당 이용도가 높은 자극은 포만중추를 자극하므로 식욕감퇴가 오고 저혈당과 포도당 이용도가 저하된 자극은 식욕중추를 자극하므로 식욕이 왕성해진다.⑤ 배설대사반응으로 최종산물을 만들어 내며 만들어진 최종산물 중 필요한 것은 체내에서 이용하고 노폐물은 신장을 통해 배설된다. 한 예로서 단백질 대사의 최종산물 중 매일 약 30mg의 요소와 그외 요산, 크리아틴 등이 생산되는데 이들은 주로 신장다.

자연과학| 2017.07.01| 13페이지| 1,000원| 조회(812)

생명과학, 항상성, 생리학

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원핵세포와 진핵세포의 차이점 및 각 세포 구성물질의 기능

진핵세포와 원핵세포의 차이점과 각 세포 구성물질의 기능목차Ⅰ. 서론 ……………………………………………………………………………………… 31. 진핵세포의 개념과 구조2. 원핵세포의 개념과 구조Ⅱ. 본론 ………………………………………………………………………………………51. 원핵세포의 구성 물질에 대한 기능2. 진핵세포의 구성 물질에 대한 기능3. 원핵세포와 진핵세포의 차이점 정리Ⅲ. 결론 …………………………………………………………………………………… 9※ 참고문헌 및 자료Ⅰ. 서론1. 진핵세포의 개념과 구조진핵세포는 핵으로 대표되는 다양한 세포소기관을 가진 세포들을 통칭하는 이름이다. 또한 진핵생물은 단계통군으로 나타나며, 3개의 생물 도메인중의 하나를 구성한다. 이러한 진핵세포는 생물계중 동물계, 식물계와 원생생물계중 고등원생생물까지를 진핵세포를 가진 진핵생물계로 분류된다. 진핵생물의 구조로는 여러 개의 막 구조로 되어있으며 핵, 소포체. 리보솜, 골지체, 세포막, 미토콘드리아 등 여러 소기관들이 존재 한다는 게 가장 큰 특징이다. 이러한 소기관들의 구조에 따라 동물세포와 식물세로 나뉜다.진핵세포 구성 물질2. 원핵세포의 개념과 구조원핵세포 구성 물질원핵세포는 핵이 없으며 대부분 단세포로 이루어져 있다. 분류학상으로는 세균과 고세균으로 분류된다. 최초로 생겨난 세포가 원핵세포라고 생각하고 있으며, 세포막, 세포벽, 유전자의 형태가 천차만별이다. 이러한 원핵세포의 원핵생물 주요 구조는 세포벽, 세포막, 세포질, 리보솜, 플라스미드, 핵양체, 선모, 편모로 나뉜다. 대부분의 원핵생물은 단세포이나 군체를 형성하기도 하며 평균 지름이 1-5마이크로미터이다. 일반적인 구조로는 구형, 막대형, 나선형이 있다.Ⅱ. 본론1. 원핵세포의 구성 물질에 대한 기능원핵세포의 구성 물질에는 세포막, 세포질, 리보솜, 편모, 섬모, 핵양체가 있다.1) 세포막: 세포막은 세포주변을 둘러싼 막이며 세포의 형태를 유지시켜주고 세포외부와 세포내부의 물질교환을 돕는 역할을 한다.2) 세포질: 세포 내부를 채우고 있는 균일하고, 일반적으로는 투명한 점액 형태의 물질이다. 세포질은 세포의 모양 및 항상성을 유지하며, 세포소기관을 지탱해주는 역할을 한다. 또한 물질대사에도 사용되면서 생명유지에 반드시 필요한 화학물질을 저장하는 장소이기도 하다.3) 리보솜: 아미노산을 연결하여 단백질 합성을 담당하는 세포소기관으로 리보솜RNA와 단백질로 이루어져 있다.4) 편모: 세포질 막에서 나와 세포벽을 관통하는 털로, 편모를 갖는 균은 운동성을 나타낸다.5) 섬모: 균체 주위에 나 있는 편모보다 가늘고 짧은 털이다.6) 핵양체: 원핵세포에서 DNA를 지니고 있는 세포의 일부분이다. 진핵세포에서 DNA를 지니고 있는 부분인 세포핵이 핵막을 통해 세포질과 영역을 구분 짓는 것과는 달리, 원핵세포에서 핵양체는 세포질과 어떤 특별한 경계도 지니고 있지 않다.2. 진핵세포의 구성 물질에 대한 기능진핵세포의 구성 물질에는 세포막, 세포질, 미세섬유?중간섬유?미세소관, 소포체, 리보좀, 골지체, 미토콘드리아, 엽록체, 핵, 인, 세포벽과 미라클, 섬모와 편모, 액포가 있다.1) 세포막: 세포의 경계, 물질의 선택적 투과 벽으로써 세폭 간의 상호작용 표면 부착, 분비 등의 기능을 담당한다.2) 세포질: 세포기관을 포함하며 여러 대사과정이 일어나는 장소이다.3) 미세섬유?중간섬유?미세소관: 세포의 모양, 운동성에 관여하며 세포골격을 형성한다.4) 소포체: 물질의 수송, 단백질과 지질 합성에 관여한다.5) 리보솜: 단백질 합성을 한다.6) 골지체: 물질의 분비와 포장, 리소좀 형성7) 미토콘드리아: TCA회로, 전자전달, 산화적 인산화 과정 등의 과정을 통한 에너지를 생성한다.8) 엽록체: 식물에만 존재하며 광합성-빛에너지를 이용해 이산화탄소와 물에서 탄수화물과 산소를 합성한다.9) 핵: 유전물질의 보관, 세포의 기능을 통제한다.10) 인: rRNA 합성, 리보좀 구성을 한다.11) 세포벽과 멜리클: 세포의 모양유지, 세포보호를 한다.12) 섬모와 편모; 세포운동을 담당한다.13) 액포: 물질의 일시 저장 및 수송, 소화(식포), 세포의 수분 균형유지(수축포)등의 여러 기능을 수행한다.3. 원핵세포?진핵세포의 차이점원핵세포?진핵세포(동물세포&식물세포) 구조원핵세포와 진핵세포의 차이점마지막으로 진핵세포와 원핵세포의 차이점에 대하여 정리하자면, 표에서 나타내듯 원핵세포는 우서 크기가 진핵세포에 비하여 월등히 작다. 원핵세포는 핵막이 존재하지 않아서 핵 물질이 노출되어 있는 반면, 진핵세포는 핵막이 존재하여 세포 내에서도 핵과 세포질이 분리되어 있다. 또한, 원핵세포는 DNA와 연결된 히스톤 단백질이 없고 진핵세포는 히스톤 단백질이 DNA에 결합되어 있다. 원핵세포는 염색체가 하나이지만 진핵세포는 둘 또는 그 이상의 염색체를 가지고 있다. 원핵세포는 광합성 박테리아를 제외하고는 세포내 막성 소기관이 발달되어 있지 않은 반면, 진핵세포는 잘 발달된 세포내 막계와 막성 소기관을 가지고 있다. 이 외에도 원핵세포에는 미세소관, 미세사, 중간단섬유 등이 결여되어 있고, 진핵세포에는 이것들이 없다. 그리고 원핵세포는 이분법으로 세포분열을 하지만 진핵세포는 유사분열을 한다. 마지막 구조적으로 간단히 파악하자면 원핵세포는 소기관이 존재하지 않고 진핵세포는 미토콘드리아, 골지체, 소포체, 엽록체, 액포 등의 수많은 소기관들이 존재하고 핵막은 원핵세포에는 존재하지 않는 반면 진핵세포에는 존재한다. 이처럼 세포들의 살아가는 방식과 그에따라 진화해온 세포들의 최종인 원핵세포와 진핵세포가 있다.Ⅲ. 결론진핵세포와 원핵세포의 차이점과 세포의 구성 물질의 기능에 대해서 조사하는 시간을 갖게 되면서 단순히 외우기만해서 별 다른 궁금증에 대해서 고민해보는 시간이 없었던 시간을. 많은 자료들과 이미지를 참고하고 비교하면서 같은 세포임에도 불구하고 이처럼 소기관들과 구조 들이 다를까? 라는 생각을 가져보는 시간이 되었다. 요번 과제를 통해 진핵세포와 원핵세포 또한 나름대로 생존하기 위해 발전해오고 진화해 온 것 이였음을 알게 되었다. 이처럼 한 세포임에도 불구하고 진핵세포와 원핵세포의 생존방식이 다름은 세포내 소기관들과 그에 따라 환경에 적응해온 세포들의 살아가는 방식이 달랐기 때문인 가를 생각해보게 되었으며, 더 나아가 이해해보는 시간도 가져보는 깊이 있는 기회가 되었다. 이 외에도 우리 세상에는 여러 생물들이 존재하고 그 생물들의 세포 또한 살아가는 방식이 다르다는 것을 알게 되었으며 세포들의 분류가 제각각 다르고 그 분류에 따라 그 세포 속 소기관들 이 다르다는 것을 파악 할 수 있다.

자연과학| 2017.07.01| 9페이지| 1,000원| 조회(2,433)

세포, 기능, 생명과학, 진핵세포, 원핵세포

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