1. 혈구(혈액의 고형 성분)의 종류적혈구(erythrocytes, red blood cells)백혈구(leukocytes, white blood cells){{호중성 백혈구(neutrophils){과립 백혈구 호염기성 백혈구(basophils){호산성 백혈구(eosinophils){{무과립 백혈구 림프구(lymphocytes){단핵백혈구(monocytes)혈소판(platelets, thrombocytes)성숙한 혈구(mature blood cells)는 비교적 수명이 짧으므로 혈구형성기관(hematopoietic organs)에서 생성된 원조세포(stem cell)의 자손세포들에 의해 계속적으로 교체되어야 한다 배자발새의 초기단계에서 혈구는 난황주머니중배엽(yolksac mesoderm)에서 형성된다. 그 후 간(liver)과 비장(spleen)도 일시적인 혈구형성조직으로고 혈구형성에 관여하나, 발갱 2개월에 쇄골이 골화되기 시작하면서 그 중심부에 골수(bone marrow)가 형성되며, 나머지 골격에서도 출생전 골화(prenatal ossfication)가 빠르게 진행됨에 따라 골수(bone marrow)가 우세한 혈구형성 조직이 된다.출생 후부터 소아기에 이르기까지 적혈구(erythrocyte), 과립백혈구(granulocyte),단핵구(monocyte), 그리고 혈소판(platelets)등은 골수에 있는 원조세포(stem cell)에서 기원한다. 이러한혈구들의 형성과정을 각각 적혈구혈성(erythropoiesis),과립백혈구형성(granulopoiesis),단핵구형성(monocytopoiesis), 그리고 거대핵세포형성(megakaryocytyopoiesis)이라고 한다. 혈액내에 있는 림프구(lymphocyte)는 주로 림프기관(lymphoid organ) 에 위치해있는 세포들이 세포분열하여 형성된 것이지만, 이 세포들도 골수의 원조세포에서 유래되어 림프기관으로 이동해 그 곳에서 상주하게된 세포들이다. 따라서 골수는 모든 혈구의 근원지가 된다.완전히 oblast),다염색성적혈구모세포(polychromatophilicerythroblast),산호성적혈구모세포(orthochromatophilic erythroblast, normoblast), 세망적혈구(reticulocytes), 그리고 적혈구의 단계를 거쳐 분화 성숙된다. 성숙(mature)적혈구란 적혈구의 특수한 기능을 수행할 수 있는 능력이 있는 상태로 분화된 세포를 말한다. 적혈구의 성숙에 있어서 기본적인 과정은 헤모글로빈의 합성과 산소와 결합할 수 있는 최대의 면적을 가진 작은 소체(corpuscle) 즉, 적혈구(red cell)를 형성하는 것이다.적혈구계열의 세포가 성숙돠는 동안 다음과 같은 형태적 및 조직학적 변화를 거치게 되며, 이는 발생 중인 적혈구계열의 세포에서 일어나는 생화학적 변화와 일치한다. (1) 세포의 부피가 감소한다. (2) 핵소체의 크기는 광학현미경하에서 보이지 않을 정도로 감소한다. (3) 핵의 직경이 감소되고 염색질이 점차 치밀해짐에 따라 핵이 농축되어 결국 세포 밖으로 밀려나가게 된다. (4) 세포질내의 폴리리보솜(염기호성) 수가 감소되고 헤모글로빈(산호성)의 양이 증가한다. (5) 미토콘드리아 양이 감소한다.전적혈구모세포(Proerythroblasts)적혈구 계열의 원조새포는 에리트로포이에틴(erythropoietin)이라는 호르몬의 영향으로 분열이 유도돠어 전적혈구모세포로 분화된다. 적혈구 계영에 있는 세포중 처음 구별되는 세포는 전적혈구모세포(proerythroblast)이다. 이 세포는 직경이 14㎛-19㎛정도인 큰 세포로 크고 둥근 핵이세포 피부의 80%정도를 차지하고 있다. 핵염색질은 진정염색질형으로 짙게 염색되지않으며 1~2개의 핵소체가 뚜렷하게 관찰된다. 세포질에는 폴리 리보솜이 많기 때문에 염기호성으로 나타난다.철분(iron)은 두 개으이 제이철(Fe3+)원자(atoms)와 결합한는 혈장단백질인 트란스페린(transferrin)에 의해 전절혈구모세포와 이 세포의 자손세포로 공급된다. 적혈구모세포에는 트란스 다기 가게 되며, 그 부위에서 또 다른 철 원자를 끌어 들여 적혈구모세포로 다시 들어간다. 또한 철분은 적혈구모세포섬(erythroblastic island)-포식세포를 둘러싸고 있는 적혈구모세포 세포집단-의 중앙에 위치하는 큰 포식세포에 의해 적혈구모세포로 이동될 수 있다.염기호성적혈구모세포(Basophilic Erythroblasts)전적혈구모세포는 계속해서 분화하고 유사분열 과정을 거쳐 두 개의 염기호성벅혈구모세포를 형성한다. 이 세포들은 전적혈구모세포보다 약간 작으며, 헤모글로빈을 생성하기 위한 준비단계로 RNA를 활발히 합성하므로 그 세포질은 염기호성으로 나타난다. 핵소체는 농축된 핵 염색질에 가려 잘 관찰되지 않으며, 염색질은 수많은 작은 덩어리를 이루고 있어 서양장기판(checkerboard) 모양으로 나타난다. 세포에은 작은 골지복합체, 약간의 과립형질내세망 수조, 수많은 미토콘드리아, 그리고 약간의 미세소관과 미세사가 함유되어 있다. 헤모글로빈 합성이 일어나기는 하나 광학현미경으로는 헤모글로빈을 확인할 수 없다. 염기호성적혈구모세포는 1~2번 분열하게 된다. 따라서 이 단계는 적혈구 형성과정중 세포의 크기와 수에 있어서 변화가매우 심한 시기이다.다염색성적혈구모세포(Polichromatophilic Erythroblast)새포내에서 산호성을 나타내는 부위가 처음 관찰될 때, 이세포를 다염색성적혈구모세포라고 한다. 이 산호성 부위는 부분적으로 헤모글로빈이 촉적되어 나타나는 것이다. 세포의 직경은 12~15㎛이다. 핵은 비교적 작고 이질염색성(heterochromatic)이나 아직은 분열할 능력이 있다. 세포소기관의 수는 점차 감소하기 시작한다.산호성적혈구모세포(Orthochromatiphilic Erythroblasts)세포질에서 나타나는 산호성의 정도가 성숙한 적혈구와 거의 같게 될 때 , 이세포를 산호성적혈구(orthochromatophilic erythroblast)라고한다. 이 세포는 핵이 있는 적혈구전구세포중 크기가 가장 작은 세포로 직다. 핵의 방출이 산호성적혈구모세포 단계이전에 일어난다면 적혈구의 크기가 정상보다 큰 큰적혈구(macrocytes)가 된다. 이와 같이 핵이 소실되고 남은 세포를 세망적혈구(reticulocyte)라고 한다.전자현미경으로 관찰하면, 이 세포에는 적혈구로 성숙되는데 필요한 헤모글로빈의 약 20%를 생산하는 폴리리보솜이 아직 함유되어 있다. 핵이 없디 때문에 폴리리보솜이 계속 만들어질수 없어 단백질 합성은 짧은 시간에 끝나게 된다.(2)과립백혈구형성(MATURATION OF GRANULOCYTES)골수모세포(myeloblast)는 과립백혈구 계열의 세포중 가장 미성숙한 세포로, 이 세포에서 세종류의 과립 백혈구가 발생된다. 세포질에 아주르호성(azurophilic granules)이 생성된 세포는 전골수세포이다. 이 세포가 분열, 분화하여 세포질에 특수과립(specific granules)이 완전하게 형성된 경우, 과립의 염색성에 따라 중성호성전골수세포(neutrophilic myelocyte),산호성전골수세포(eosinophilicmyelocyte),염기호성전골수세포(basophilic myelocyte)라고 부른다. 이루 골수세포에서 후골수세포(metamyelocyte),띠모양핵세포(band cell),그리고 마지막으로 성숙과립백혈구(mature granulocytes,중성호성과립백혈구,산호성과립백혈구, 염기호성과립백혈구)로 분화한다. 정산 혈액 내에서는 띠모양핵세포와 성숙 과립백혈구만이 관찰된다.골수모세포(Myeloblasts)골수모세포는 직경이 10~12㎛로 핵은 크고 둥글며, 그 내부에 1~3개의 핵소체와 섬세한 염색질 그물이 함유되어 있다. 세포질은 거의 없으며 염기호성을 띤다.전골수세포(Promyelocytes)전골수세포는 골수세포보다 크기가 크거나 같다. 일반적으로 핵은 원형이며, 염색질은 골수모세포보다 굵고, 핵소체는 뚜렷하게 나타난다. 세포질은 골수모세포보다 짙은 염기호성으로 나타나며 아주르호성과립이 함유되어있다.골수세포(Myelocytes)골수작하면서부터이다. 중성호성 백혈구의 세포질이 연어살색(salmon-pink tint)으로 나타나는 것은 특수과립에 의해서이다. 산호성백혈구,염기호성백혈구의 특수과립은 더크며, 각각 오렌지색, 또는 짙은 자주색으로 관찰된다. 골수세포는 분화능력이 있다.후골수세포(Metamyelocytes)후골수세포는 핵이 깊이 함입된 구조를 하고 있는 것이 특징이며, 이것이 핵의 엽을 형성하게 되는 초기단계가 된다. 염색질은 보다 치밀해지며 아주르호성 과립이 특수과립들과 함께 세포질내에서 관찰된다. 아주르호성과립은과립백혈구 형성과정중 전골수세포단계에서만 합성된다. 아주르호성과립은 전골수세포와 골수세포단계에서 여러번 유사분열을 거친후 점차 감소하게된다. 이 발달단계에서 염색질이 이질염색질로 농축됨에 따라 핵의 활동이 점차 저하된다. 단백질합성과 이와 관련된 소기관(리보솜, 골지복합체, 과립형질내세망)도 감소하며 세포질내 글리코겐의 축적이 뚜렷해진다.띠모양세포(Band cell)핵이 엽으로 나뉘어 성숙한 세포로 되기전, 과립백혈구는 핵이 구부러진 막대모양으로 나타나는 중간단계를 거친다. 이 세포들은 말초혈액에서도 관찰할수 있으며, 과립백혈구 형성이 자극을 받으면이러한 중간단계의 세포들이 말초혈액내에서 정상보다 많이 관찰된다. 정상적으로 이 세포들은 혈액에서 3~5%존재한다.(3)림프구와 단핵구 형성(MATURATION OF LYMPHICYTES & MONOCYTES)과립백혈구에는 특수과립과 분열화된 핵이 있어 미성숙 또는 성숙상태를 뚜렷이 관찰할 수 없으나, 림프구와단핵구의 전구세포(precursor cells)에는 이러한 특징이 없기 때문에 구분하기가 어렵다. 림프구와 단핵구는 혈액도말표본에서 세포의 크기,염색질의 구조,핵소체의 존재등을 기초로 하여 구별한다. 림프구가 성숙함에 따라 염색질은 더욱 짙게 염색되고 핵소체는 보이지않게 되며 세포의 크기는 작아지게 된다. 또한 림프구계열의 세포에는 면역형광법(immunofluorescence techniques)으로 관찰할 수 있는 뚜된다.
원생 동물1. 원생동물의 일반적 특징(1) 물 속에 사는 스스로 운동할 수 있는 몸이 1개의 세포로된 단세포 동물이다.(2) 섬모나 편모 또는 위족으로 운동한다.(3) 동물성 플랑크톤이며, 식물성 플랑크톤을 잡아먹고 산다.(4) 몸이 둘로 갈라져 번식하는 이분법으로 번식한다.(5) 식포에서 먹이를 소화하고, 수축포로 노폐물을 배출한다.(6) 암, 수 구분이 없다.2. 여러 가지 원생동물(1) 짚신벌레1 몸의 크기 : 약 0.2㎜정도이며 짚신처럼 생겼다.2 엽록체가 없어 광합성을 하지 못하고, 물 속의 작은 생물을 먹고 산다.3 몸 표면에 있는 섬모로 물결을 일으켜 운동을 하거나, 먹이를 세포 안으로 끌어들여 소화한다.4 크고 작은 2개의 핵(소핵 - 생식, 대핵 - 영양 생활)이 있다.5 먹이는 식세포에서 소화하고 수축포로 배설 한다.(2) 유글레나 - 논, 웅덩이, 연못 등에서 사는 단세포 생물로서 식물과 동물의 중간적 특징을 지니고 있다.1 엽록체를 가지고 있어 광합성을 한다. ⇒ 식물적 특징2 1개의 긴 편모를 움직여 운동을 하면서 먹이를 잡아먹는다. ⇒ 동물적 특징3 안점이 있어 빛의 밝기를 감각한다. ⇒ 동물적 특징4 빛의 방향으로 이동하는 성질(양성 주광성)이 있다. ⇒ 동물적 특징(3) 아메바 - 더러운 물에 사는 단세포 동물이다.1 엽록체가 없어서 무색을 띠며, 광합성을 할 수 없으므로 물 속의 작은 생물을 먹고 산다.2 모양이 일정하지 않고, 세포질의 돌기인 위족으로 운동하면서 작은 생물을 잡아먹는다.(4) 종벌레1 연못 속의 낙엽, 풀잎, 나뭇가지에 자루 같은 모양으로 붙어서 산다.2 이동은 하지 못하고 그 자리에서 몸을 활발히 움직이며, 입 주위에 있는 섬모로 먹이를 잡는다.3. 운동 기관에 따른 원생동물의 분류(1) 위족류 : 아메바, 태양충, 유공충, 방산충(2) 편모류 : 유글레나, 트리파노소마, 말라리아병원충(3) 섬모류 : 짚신벌레, 종벌레, 나팔벌레■ 민물 속에 사는 작은 생물1. 식물의 특징을 지닌 것 : 엽록체가 있어 광합성을 하고, 운동 기관이 없다.예) 해캄, 돌말, 반달말, 장구말, 클로렐라 등2. 동물의 특징을 지닌 것 : 엽록체가 없으며, 운동 기관이 있다.예) 아메바, 짚신벌레, 종벌레 등{3. 동물과 식물의 특징을 모두 지닌 것 ⇒ 예) 유글레나{짚신벌레는 주로 세균을 먹는데, 세균이 세포구로 들어가면 그 끝에서 식세포작용이 일어난다. 식포에 먹이가 가득 차면 식포는 세포막에서 떨어져 나와 세포질 사이를 이동하게 된다. 소화효소가 식포내로 들어가 소화가 이루어지면 영양분은 세포질로 확산되고 소화되지 못한 찌꺼기는 항문공을 통해 배출된다.세포구가 짚신벌레의 입이라면 항문공은 항문이다. 항문공은 주기적으로 고체성 노폐물이 방출될 때가 되면 항상 같은 위치에 나타난다.◆ 원생 생물의 관찰1. 목표○ 원생 생물의 관찰을 통하여 그들의 다양성을 안다.○ 미지의 원생 생물을 그의 특징에 따라 검색해 볼 수 있다.2. 준비물·비커 ·현미경 ·슬라이드 글라스 ·커버 글라스 ·원생 생물 배양액·연못물 ·바닷물 ·스포이트 ·스펀지 조각 ·메틸셀룰로오스3. 탐구 활동 과정[활동 1] 원생 생물 관찰 재료 채취1) 연못이나 냇물에서 수초를 채취하여 물이 1/4쯤 들어 있는 비커에 넣고 세게 흔들어서 수초에 붙어 있는 원생 생물을 채취한다.2) 연못이나 냇가에서 얕은 물 속에 있는 유기물을 그 곳의 물과 함께 비커에 담아와 2∼3일 창가에 놓아 두었다가 관찰한다.3) 약간 오염된 개울이나 어항에서 청색의 더껑이가 낀 자갈을 시험관 솔이나 헌 칫솔로 쓸어 내어 비커에 담는다.4) 스펀지 조각이나 부엌에서 사용하던 수세미를 줄에 매어 연못 물에 3∼4일 담가 두었다가 꺼내어 비커에 물을 짠다.5) 바닷가에서 직접 바닷물을 떠오거나 수산 시장 또는 바다 횟집에서 바닷물을 구하여 관찰 재료로 한다.6) 해삼의 창자나 개구리 또는 물고기의 창자에서 원생 생물을 채취한다.[활동 2] 프레파라트 만들기1) 비커의 물 속에 있는 원생 생물 관찰 재료는 스포이트를 사용하여 수면 가까이에서 물을 한 방울 채취하여 슬라이드 글라스에 떨어뜨리고 커버 글라스를 기포가 생기지 않도록 조심스럽게 덮어 프레파라트를 만든다.2) 비커의 바닥에 있는 유기물을 스포이트로 떠서 프레파라트를 만든다.3) 해삼이나 개구리의 창자를 핀셋으로 훑어내어 슬라이드 글라스에 놓고 커버 글라스를 덮어 프레파라트를 만든다.[활동 3] 현미경으로 관찰하기1) 먼저 가장 낮은 배율로 관찰하면서 프레파라트에 있는 원생 생물을 찾고 비교적 움직임이 더딘 개체를 찾아 고배율로 관찰한다.2) 빠르게 움직이는 종류는 슬라이드 글라스에 탈지면을 조금 깔고 원생 생물을 떨어뜨린 다음 관찰하거나, 슬라이드 글라스에 이쑤시개로 메틸셀룰로오스 용액을 반지 모양으로 바른 다음 그 가운데에 배양액을 떨어뜨리고 커버 글라스를 덮어 관찰한다.3) 다양한 재료를 이용하여 가급적 많은 종류의 원생 생물을 관찰하여 이들의 다양성을 이해하도록 한다.4) 관찰한 원생 생물은 보고서에 스케치하고, 관찰한 배율을 적어 넣고, 생물의 이름이나 종류를 알아본다.◆참고 사항♧ 짚신벌레의 특징과 배양짚신벌레에는 여러 종류가 있지만 자세히 구분하기가 어렵다. 가장 흔히 볼 수 있는 종은 파라메슘 카우다튬(Paramecium caudatum)으로서 크기가 0.2mm 정도이며, 몸 전체에 섬모가 나 있고, 이 섬모로 물결치듯 운동하며 몸을 회전시켜 앞으로 나아간다. 짚신벌레는 목용탕에서 흘러 나온 물이 고여 있는 더러운 하수구에 많이 있지만 관찰하기 위해서는 배양을 하는 것이 좋다. 볏짚을 3~4cm로 잘라 그릇에 넣고 물을 채운 다음 가열하여 소독한 후 비커에 담아 둔다. 며칠이 지나면 짚이 우러난 물에 미생물이 번식하며, 거기에 현미경으로 관찰 확인한 짚신벌레를 넣어 두면 짚신벌레가 많이 번식한다.
선운동량보존(탄성충돌)1. 목 적·쇠구슬을 충돌시켜 충돌 전후의 속력을 측정함으로써 충돌 전후의 선운동량을 비교하여 선운동량 보존법칙을 이해한다.2. 원 리·당구를 처본 사람이면 누구나 충돌에 대해 잘 알 것이다. 특히 비낌 충돌에 대해서는 더 욱 잘 알 것이다. 이 경우 충돌 후 각 물체는 충돌 전 움직이던 직선에 대해서 어떤 각을 이루게 된다. 그림처럼당구공 처음속도v₁로 정지해 있는 당구공과 빗겨 맞는 것을 보여주고 있다. 충돌 후 처음속도가 있던 공은 충돌 전 움직이던 직선과 각ψ를 이루고 튀어 나가고 정징해 있던 공은 각θ로 되튄다. 이 충돌의 외력은 0이므로 선운동량은 보존된다.즉,m₁v₁+0 = m₁v'₁+ m₂v'₃⑴이다.식⑴을 입사방향을x축, 이와직각방향을y축으로 하는 좌표계에서 성분으로 표시하면x 성 분 :m₁v = m₁v₁cosφ+m₂v₂cosθ⑵이다. 또 탄성충돌이라면 충돌 전후의 계의 운동에너지가 보존되어야 하므로{ 1} over {2 } m₁v₁²= { 1} over {2 } m₁v'₁²= { 1} over { 2} m₂v'₂²⑶이다. 만약 입사구슬m₁과 표적구슬m₂의 질량이 같다면( m₁=m₂)식⑵ 는v₁²=v'₁²+v'₂²이 되어, 충돌 후 두 구슬의 진행방향은 직각을 이루게 된다.즉,ψ+θ= { π} over { 2}이다.3. 기구 및 장치① 이차원 충돌 장치 ② 질량이 같은 쇠구슬 2개 (3쌍) ③ 수직기④ 갱지와 벅지 ⑤ 자와 각도그림4. 실 험 방 법① 수직기, 갱지 및 먹지를 위 그림과 같이 장치한다.② 질량이 같은 두 개의 쇠공을 준비하여 하나는 표적구로, 또 하나는 입사구로 상용한다.③ 표적구 없이 입사구를 일정한 높이의 기준점에서 굴러내려 떨어진 장소와 수직기 끝점 이 지시하는 지점과의 수평거리r₁를 5회 이상 측정하여 평균을 구한다.④ 입사구가 낙하한 수직거리H를 측정한다.⑤ 위 과정 ③,④의 측정값으로써 입사구의 속력v₁을 구한다.이 때r₁= v₁t,H= { 1} over {2 }gt²이므로,v₁=r₁ SQRT { {g } over {2H } }에 의해서v₁을 구한다.⑥ 표적구를 입사구의 약50。의 각을 유지하도록 올려 놓고 과정③에서 처럼 입사구를 굴 려서 충돌 시킨후 두 공이 떨어진 지점의 수평거리r₁과r₂, 입사방향과 이루는 각θ₁과 θ₂를 측정한다. 이와 같은 여번 반복하여 평균을 기록한다. 이때 그림⑵ 참조한다.⑦ 각을 바꿔서 과정 ⑥을 반복 실험한다.⑧ 충돌 후 입사구와 표적구의 속도v'₁,v₂를 계산한다.⑨ 입사구와 표적구이 질량과 반경을 측정한다.5. 결과 및 계산⑴입사구123질량m₁질량m₁질량m₁반경r반경r반경r표적구질량m₂질량m₂질량m₂반경r반경r반경r수직낙하거리H⑵12345평균충돌 전 입사구 수평거리r₁충돌 후 입사구 수평거리r₂충돌 후 입사구 각θ₁충돌 후 표적구 수평거리r₃충돌 후 표적구 각θ₂입사속력v₁=r₁ SQRT { { g} over {2H } }=충돌 후 입사구 속력v'₁=r₂ SQRT { { g} over {2H } }