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[생태학] 물질순환

Discussion물질순환의 개념체류시간과 전환속도의 개념은 물질순환을 비교하기 위하여 종종 사용된다.(Deangelis 1992).체류시간은 한 단위의 물질(원자, 분자, 입자 등)이 생태계나 생태계의 한 부분에서 머무르는 평균시간이다. 이것은 생태계의 물질량(단위는 물질의 양)을 생태계를 통한 흐름속도(단위는 물질량/시간)로 나누어 구할수 있다. 전환속도는 단위시간당 흐름에 의해 교체되는 생태계물질의 비율이다.대기중의 산소를 생각해보면 산소는 광합성을 통해 생서오디며 호흡과 지구 지각의 환원된 화학물질과의 반응(예 : 석탄의 연소, 화산에서 분출된 황화물이 대기중에서 황산염으로의 산화 등)으로 인해 제거된다. 대기 중 산소의 체류시간은 38000000/8440 즉 약 4500년이며 전환속도는 약 0.00022/년 즉 연간 0.022%이다. 인간 수명의 시간규모에서 대기중 산소의 양은 광합성이 호흡과 대략적으로 평형을 이루며 체류시간이 길고 전환속도가 느리기 때문에 일정하다.호수의 물 속에 존재하는 인산염은 정반대의 현상을 나타낸다. 인산염은 낮은 농도로 존재하는데 플랑크통성 조류의 박테리아가 인산염을 흡수하는 속도는 빠르다. 따라서 호수에서 인산염 원지의 체류시간은 몇 초에 불과하며 전환속도는 초당 약 25%에 이른다.정상상태에서 생태계에 존재하는 물질의 변화속도는 0이다. 다시 말하면 물질의 양은 일정하고 유입과 유출의 양은 균형을 이룬다. 엄밀한 의미에서 정상상태인 생태계는 존재하지 않는다. 그러나 일정한 시간규모에서 생태계는 생태학작들이 정상상태라고 가정할 수 있을 정도로 정상상태근처에 있다. 인간의 수명이라는 시간규모에서 대기 중의 산소량은 전환속도가 느리기 때문에 정상상태에 가깝다. 매일의 일차 생산을 측정할 때 호수의 물 속에 존재하는 인산염의 농도는 전환속도가 빠르기 때문에 정상상태에 가깝다. 정상상태에서의 전환속도는 시스템이 작은 교란으로부터 원래의 상태로 되돌아가는 속도와 동일하다. 만약 대기 중 산소의 양이 갑자기 10% 정도 감소한다면 현재의 수준으로 되돌아오기 위해서는 오랜시간(약 450년)이 걸릴것이다. 만약 호수의 물 속에 있는 인산염의 양이 10%정도 감소한다면 정상상태의 수준으로 회복되는데 1초도 걸리지 않을 것이다. 이렇듯이 복귀 속도는 서로 다른 생태계들이 교한으로부터 회복되는 능력을 비교하는데 사용될 수 있다.인의 순환인은 생물체내에서 필수적인 원소이다. 인의 가장 보편적인 용도는 핵산과 인지질중의 ATP의 고에너지 인산결합에 쓰이는 것이다. 세포중에서 탄소와 인의 비는 약 100:1이다. 인은 토양과 물중에 부족한 편이어서 기초 생산성과 때로는 미생물에 의한 생분해마저도 재한되곤 한다. 인의 원천은 암석과 퇴적물이다. 이것을 비료, 합성 세제와 많은 산업적인 생산에 이용한다. 인의 순환이 한번 일어날 때마다 광물질화된 인의 일부는 호수와 바다로 유입되어 호수의 바닥에 또는 하상에 퇴적된다.인의 순환은 유기인을 광물질화하고 불용성의 형태를 용해시키고 무기 인산염을 세포물질로 동화시키는 등의 미생물에 의한 변환 으로 되어 있다.①광물질화 (Mineralization)모든 생물체는 유기인 화합물을 지니고 있다. 인의 광물질화반응은 박테리아, 방선균, 진균류 등 모든 미생물에 의해 매개될 수 있으며 그 결과 무기 인을 방출하게 된다. 이 반응의 제어 인자는 탄소계 기질을 이용하는 미생물의 능력이다. 왜냐하면 탄소이용반응의 부산물로 용해성 인산염이 방출 되기 때문이다.인의 광물질화 반응이 유기물질 분해에 의존되어 있으므로 유기물질의 분해를 지배하는 인자들에 의해 통제된다. 중요한 인자는 다음과 같다.1)쉽게 분해되는 탄소계 기질2)적절한 질소공급3)적절한 pH와 온도인의 광물질화의 좋은 예 중의 하나는 가을철에 부영양화된 호수에서 발견된다. 수온이 조류의 생산에 최적인 수온보다 더 아래로 떨어지게 되면 토착 미생물총은 조류를 유기탄소원으로 이용하고 유기질소와 유기인 화합물을 방출한다. 탄소와 질소 공급이 모두 적절하고 수온과 pH도 기질 분해에 적합한 그런 상태가 된다.②용해(solubilization)용액과 퇴적물 사이에는 계속 인의 교환이 일어난다. 생물에 의해 용액중의 인이 이용될수록 퇴적물로부터 용액중으로 인이 들어오게 된다. 퇴적물에 사는 독립영양균은 인의 용해에 중요한 역할을 한다. 질산화 박테리아는 질산의 생성을 매개한다.암모니움 이온 질산NH ---------------> HNO유황 박테리아는 질산이온의 생성을 매개한다.황산환원된 황 화합물 ----------------->H SO인의 용해평형은 다음과 같이 기술될 수 있다.고체상 인 (알루미늄 + 칼슘염) 액체상 인인의 용해과정은 퇴적층 표면에서의 질산화 박테리아와 유황 박테리아에 의한 산도의 생성에 의해 가속화 된다. 퇴적물과 물의 경계면에서 기질을 이용하고 산도를 생산하는 모든 미생물은 용해성의 오르토 인산이온인 H PO 또는 HPO 을 생산하여 인산염 용해작용을 가속화한다.3)호수에서 일차생상성의 조절호수는 생태계의 일차생산성을 조절하는 과정을 연구하는 데 아주 훌룡한 장소를 제공한다. 호수는 뚜렷한 경계를 가지고 있어 일차생산성의 정밀한 측정이 가능하며 또한 부영양화에 대한 관심으로 호수의 일차생산에 대한 연구가 활발해졌다. 부영양화란 영양소의 양이 증가함으로써 일차생산이 과도하게 일어나는 상태이다. 잠재적으로 독성이 있는 시아노박테리아(남조류)를 포함한 식물의 높은 성장이 호수생태계를 지배하게 된다. 이와 같은 과도한 일차생산은 초식동물에 의해 효과적으로 사용되지 못하여 이것이 분해되면 물 속의 산소가 고갈되어 어류 등과 같은 동물들이 죽게 되는데 이러한 상태의 물은 냄새가 나고 맛이 변질되며 사람과 가축에게 유해할 수도 있기 때문에 식수, 관개, 산업용으로 사용할 수 없다. 또한 악화된 수질은 호수를 낚시, 수영, 보트타기 등과 같은 래크레이션의 복적으로도 사용할수 없게 된다. 부영양화는 미국에서 가장 심각한 수질문제(National Research Council , 1992)로서 부영양화의 징후가 적어도 이미 한 세기 이전에 나타났지만 북아메리카와 서유럽에서 부영양화에 대해 심각한 관심을 기울이기 시작한 것은 1940년대 후반에 들어서의 일이다.1960년대 들어 생태학자들은 인의 유입이 조류의 생물량에 관한 측정치인 엽록소 농도의 밀접한 관련이 있음을 보여주었다.

자연과학| 2005.05.16| 3페이지| 1,000원| 조회(607)

레포트, 실험, 생태학, 물질순환, 인순환

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[자연과학] 단자엽식물과 쌍자엽식물의 비교 평가A+최고예요

Discussion단자엽식물외떡잎식물이라고도 한다. 속씨식물 중에서 떡잎의 수가 1개인 것. 쌍떡잎식물과 대응되는 분류군으로서 단자엽식물이라고도 한다. 대부분은 초본성으로 잎은 잎자루와 잎새로 분화하지 않는 것이 많으나 대형에서는 잎새와 잎자루가 분화하는 것도 있다. 1차맥은 나란히맥이고 2차맥도 쌍떡잎식물처럼 그물눈모양으로는 되지 않는다. 줄기는 부제중심주이고 관다발에는 형성층이 없다. 백합목의 일부 이외에는 줄기나 뿌리의 2차비대생장은 볼 수 없다. 뿌리는 어린 식물일 때에 말라죽고 원뿌리는 발달하지 않으며 그 대신 막뿌리가 발달하여 수염뿌리가 생긴다. 꽃잎은 3장 또는 그 배수가 기본형이다. 1개의 떡잎이 끝에 나면 그 옆에 어린눈이 나온다. 외떡잎식물은 계통분류상으로는 정리된 식물군이며 이생심피로 수초화한 소생식물목을 중심으로 하는 무리, 육수꽃차례를 가진 천남성목·종려목 등을 중심으로 하는 무리, 백합목에서 분화한 다양한 무리 등 3가지로 분류할 수 있다.쌍자엽식물쌍떡잎식물이라고도 하며, 속씨식물 중에서 떡잎의 수가 2개인 것을 말하며 외떡잎식물에 상대되는 분류군. 떡잎의 수를 중요한 분류 형질로서 최초로 받아들인 사람은 프랑스의 M.L. 로베르이며, 나중에 J.L. 쥐시외가 이것을 기초로 무떡잎식물(은화식물)·외떡잎식물·쌍떡잎식물의 3군으로 분류하였는데, 이것이 자연분류의 출발점이 되었다. 쌍떡잎식물의 떡잎은 2개이나 그 중에는 떡잎이 1개 또는 3개 이상의 종류도 있다. 이것은 떡잎의 유합이나 한쪽의 단축에 의한 것이라고 생각된다. 그러나 이러한 떡잎의 수의 특징은 동일종내에서는 안정되어 있다. 예를 들면 너도바람꽃 Eranthis stellata, 벌레오랑캐 Pinguicula vulgaris var. macroceras 등은 언제나 외떡잎성을 나타내며, 데게네리아속에서는 3개, 섬음나무속에서는 3∼4개인 다떡잎성을 나타낸다. 쌍떡잎식물의 생활형은 다양하며, 목본·초본·한해살이풀·여러해살이풀 등 여러 가지이다. 잎은 잎자루와 잎새로 분화하고, 턱잎이 있는 것, 기부가 잎집으로 되는 것 등이 있다. 잎맥은 1차맥으로 깃모양맥·손바닥모양맥·평행맥 등을 볼 수 있고 2차맥은 그물맥이다. 줄기는 대부분 진정중심주이며, 물관부와 체관부 사이에는 관다발형성층이 있고 2차비대생장을 한다. 이 결과 다량으로 형성된 2차물관부는 목질부가 된다. 꽃은 꽃받침조각·꽃잎·수술·암술 등의 화엽으로 되어 있으며, 대부분 5수성인데 4수성이나 3수성인 것도 있다. 화엽은 원시적인 것에서는 떨어져 나고, 진화한 것에서는 붙어 나는 경향을 보인다. 쌍떡잎식물은 통꽃류와 갈래꽃류로 크게 분류할 수 있다. 꽃을 진화상에서 보면 방사대칭에서 좌우대칭으로 이행되었음을 알 수 있다. 종자가 발아하여 생긴 떡잎에는 땅 위로 나오는 것과 땅 속에 남는 것이 있다. 어린눈은 떡잎의 사이에서 자라며 어린뿌리는 발달하여 원뿌리가 되는데, 원뿌리가 고사하여 배축등에서 막뿌리를 발달시키는 경우도 많다.

자연과학| 2004.12.14| 2페이지| 1,000원| 조회(5,787)

쌍자엽식물, 쌍떡잎식물, 단자엽식물, 외떡잎식물, 피자 나자

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[자연과학] 모자반 에 대하여

Discussion1>.갈조식물엽록소 a, c 외에 갈조소(fucoxanthin)가 들어 있으며 광합성으로 가용성 당류인 매니트(mannit)와 라미나린(laminarin) 등을 만든다. 대부분 바다에서 나는데, 난해와 한해에 많이 분포하며 세계에 약 240속 1,500종이 알려져 있다. 몸체는 간단한 실 같은 줄기 하나에서 가지를 낸 모양부터 복잡하고 고등식물에 가까운 나무 모양까지 있으며, 크기는 수 mm의 미소체부터 수 m에 걸쳐 있다.몸속에 엽록소·카로틴류·갈조소 등의 색소를 포함하고 있다. 고등식물·녹조식물과 색소류가 다르게 이루어져 있으므로 빛깔도 이들과는 달라, 노란빛을 띤 갈색, 검은빛을 띤 갈색, 녹조식물로 보기 쉬운 파란빛을 띤 갈색 등 변화가 많다.동화생성물은 라미나린·매니트 등이고 포도당이나 녹말은 만들지 않는다. 세포벽의 구성물질은 펙틴질이 많이 들어 있고 셀룰로오스·알긴산등 특유한 점질물이 들어 있다. 체세포 안에는 칼륨·요오드 등을 많이 저장하여 타닌 물질이 들어 있는 종류가 많다.포자에는 무성인 것과 유성인 것이 있고, 편모가 없는 부동포자와 편모가 있는 유주포자가 있다. 유주포자는 길이가 다른 2개의 편모가 있다.분류학상 황금색조류·규조류·갈조류(황록조류)·2모균류·하프토조류(Haptophyceae)·녹색편조류의 7강으로 나눈다.생활사는 무성세대와 유성세대의 교대가 뚜렷한 것과 유성생식만 하는 것이 있어 이들의 세대교번 방법의 차이에 따라 다음과 같이 분류한다.1 동형세대류:배우체와 포자체의 크기와 모양이 같다. 부챗말류·딕티오타류·불레기말류 등이 이에 속한다.2 이형세대류:배우체와 포자체의 체형과 크기에 뚜렷한 차이가 있고, 대부분 배우체가 대형이며, 포자체는 매우 미소한 원사상형을 나타낸다. 큰실말·붕어마름류·미역쇠·다시마·미역·주름대망류 등이 이에 속한다.3 원포자류:세대교번이 없이 유성생식만을 하고, 부동의 알과 유영성인 정자가 있다. 녹미채·모자반 등이 여기에 속한다.다시마·미역·녹미채·큰실말·붕어마름 등은 식용하며, 개다시마·감태·대황·모자반 등은 알긴산과 칼륨·요오드를 만드는 데 쓴다. 알긴산은 아이스크림과 각종 약품의 안정제로 쓰는 외에 날염의 매염제로도 사용된다. 또 커다란 갈조식물이 모여 살며 이루는 해중림은 어패류의 생식장이나 전복·소라 등의 먹이가 되는 등, 수산업상 중요한 역할을 한다.2-1>. 모자반갈조식물문 모자반과의 해조류. 높이 1∼3m. 아래쪽이 원반 모양으로 되어 있다. 가지는 세모진 기둥모양 또는 삼각형이며 비틀려 있다. 잎은 아래로 휘어 주걱모양 또는 타원형이며 잎의 중앙까지 약한 중륵이 있다. 상부의 잎은 바늘모양이며 톱니가 있고 중륵은 없으며 암황갈색이다. 기포는 여러 개 있고 위치에 따라 모양이 다르며, 가지의 기부에 있는 것은 상부에 있는 것보다 크다. 생식기탁은 긴 원주상이며, 짧은자루가 있고 총상으로 배열한다. 저조선 부근의 암석에 나며 식용 및 사료로 이용된다. 한국·일본 등지에 분포한다.모자반 속(Sargassum)은 난해성 식물로서 다년생이며 한국의 연안에서 해중림을 이루는 대표적인 종류이다. 일본이나 동남아시아 일대에는 50여 종이 생육한다. 모자반 속이 번무 하는 곳은 각종 연안동물 들이 먹이를 얻거나 산란하기에 적합하여, 환경보존과 어업자원 확보를 위해서도 매우 중요한 구실을 한다. 한국에서도 모자반 속의 많은 종류가 식용되기도 하며, 알긴산 등 해조 공업의 원료로 이용되거나 비료로도 쓰인다.a.모자반의 전체적인 형태{{ {b.모자반의 기낭{이러한 기낭으로 인해떠오를 수 있다.c.모자반의 blade를 비롯한 전체적인 형태{d.모자반의 뿌리의 형태{{2-2>.괭생이{모자반 Sargassum horneri뿌리는 비교적 작은 가반상근이며 그 중심에서 원주상의 줄기가 하나 나오고 줄기의 측면에서 가지가 나온다.몸은 보통 3∼5m, 줄기의 중앙부와 상부는 원주상이며 미끈해도 줄기의 하부와 가지에는 가시가 있다. 줄기에는 잎의 기부에서 세로로 홈이 있고 다소 비틀어진다. 잎 전체의 윤곽은 긴 타원형 또는 선상인데 우상으로 거의 중륵까지 분열하며 기포는 원주상이고 길이는 10∼14mm, 굵기는 2∼2.5mm이며 짧은 자루가 있다.그 양끝은 가늘고 우상으로 관엽이 있다. 기포가 원주상인 점은 이 종의 특색인데 때로는 짧아서 방추상 또는 타원형인 때도 있다. 생식기탁은 원주상이며 작은 가지에 생기고 ♀♂이주이다. ♀생식기탁은 굵고 짧으며 ♂생식기탁은 가늘고 길다. 생식기소는 상부에서 하부로 차차 성숙해 간다.점심대 상부의 암상에 생육하고 간조때 몸의 끝부분이 수면에 부표하는 것을 볼 수 있다.{2-3>.알쏭이 모자반 Sargassum confusum{{{조간대 하부에서 점심대에 걸쳐 생육한다. 식물체는 반상의 뿌리에서 짧은 중심가지를 1개 또는 2∼3개 내고 0.6∼2m로 커진다. 중심가지는 원주상이고 작은 가시가 있다. 하부의 잎은 타원형 또는 주걱 모양이고 길이 7cm이며 중륵이 파묻힌다. 또한 잎가장자리에 톱니가 있으나 때로는 없어진다. 상부의 잎은 변화가 많으나, 보통 긴 피침상이고 길이 3∼5cm이며 양 끝이 가늘다. 기포는 대개 작은 가지의 기부에 생기고 구상이며, 어린 것은 도란형이고 미철두가 있다. 한국 ·사할린 ·쿠릴열도 ·중국 등지에 분포한다.

자연과학| 2004.11.13| 5페이지| 1,000원| 조회(637)

관찰, 갈조류, 모자반, Sargassum, 해초류

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[사회종합] 노벨상 수상자의 업적

1.노벨물리학상.조레스 알페로프조레스 알페로프는 A.F.Loffe 믈리기술연구소(러시아 셍트페테스부르그 소재)에서 1970년 물리학 및 수학부문 박사학위를 취득한 후 1987년 이후 현재 이 연구소의 교수로 있다.그는 허버트 크뢰머와 함께 고속 광전자공학에서 사용되는 반도체 헤테로구조체(2종 이상의 반도체 소재로 짜 맞춰 만든 반도체 레이저 소자)를 개발한 공로로 2000년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.그들의 연구 결과는 최신 정보기술(Information Technology)의 발전에 안정적인 기반을 놓았다. 예를 들면, 헤테로구조체 기술을 이용한 고속 트랜지스터는 이동전화 기지국이나 라디오 연결 위성에 사용된다. 또한 이 기술로 만들어진 레이저 다이오드는 인터넷의 섬유 광케이블 안에서 정보의 흐름을 추진시키고, CD 연주기, 바코드 리더기, 레이저 포인터에도 사용된다. 현재 헤테로구조체 기술을 사용하여 자동차 브레이크 빛, 교통신호등의 빛, 기타 각가지 경고등의 빛 등에 사용될 강력한 빛을 내는 다이오드가 개발되고 있다. 미래에는 빛을 내는 다이오드가 전구를 대치할 수도 있다.허버트 크뢰머허버트 크뢰머는 독일 괴팅겐대학교에서 1952년 물리학부문의 박사학위를 취득한 후 현재 미국 산타바바라 소재 캘리포니아대학교의 교수로 있다.그는 조레스 알페로프와 함께 고속 광전자공학에서 사용되는 반도체 헤테로구조체(2종 이상의 반도체 소재로 짜 맞춰 만든 반도체 레이저 소자)를 개발한 공로로 2000년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.그들의 연구 결과는 최신 정보기술(Information Technology - IT)의 발전에 안정적인 기반을 놓았다. 예를 들면, 헤테로구조체 기술을 이용한 고속 트랜지스터는 이동전화 기지국이나 라디오 연결 위성에 사용된다. 또한 이 기술로 만들어진 레이저 다이오드는 인터넷의 섬유 광케이블 안에서 정보의 흐름을 추진시키고, CD 연주기, 바코드 리더기, 레이저 포인터에도 사용된다. 현재 헤테로구조체 기술을 사용하여 자동차 브레이크 빛, 교그의 연구 결과는 강력한 컴퓨터 및 각종 프로세서에 이용된다(세탁기와 자동차로부터 우주 탐사 및 의학 진단 장비에 이르기까지 각종 데이터를 모아서 처리하고 통제하는 프로세서). 또한 그의 소형칩은 이미 우리의 생활 속에 전자시계, TV 게임, 소형 계산기, 개인용 컴퓨터 등 각종 작은 전자장비들을 도입할 수 있게 해 주었다. 그의 발명은 최신 정보기술(Information Technology - IT)의 발전에 안정적인 기반을 놓았다.잭 킬비는 1958년 이후 텍사스 인스트루먼트사(미국 달라스 소재)에서 연구했고 1978∼85년 텍사스 A&M 대학교 교수를 지냈다.2.노벨화학상알란히거알란 히거는 1982-1999년 미국 산타바바라 소재 캘리포니아대학교의 중합체 및 유기 고체 연구소 소장으로 있었고 현재 동 대학교 물리학과 교수이다. 그는 반도체성 중합체 및 금속성 중합체 분야에서 선구적 연구를 수행했으며 알란 맥디아미드, 시라가와 히데기 (2000년 노벨 화학성 공동 수상자들)와 함께 전도성이 있는 중합체의 발견으로 2000년 노벨 화학상을 받았다.플라스틱은 금속과 달리 전기를 전도하지 않는 것으로 알려졌고, 실제로 플라스틱은 일반적인 전기 케이블 안에 있는 구리선을 둘러싼 절연체로 사용된다. 그러나 알란 히거와 알란 맥디아미드, 히데키 시라가와는 플라스틱도 일정한 변형을 가하면 전기 전도성을 갖도록 만들 수 있음을 발견했다. 플라스틱은 중합체, 즉, 긴 사슬의 형태로 자신의 구조를 규칙적으로 반복하는 분자들이다. 중합체가 전류를 전도하기 위해서는 탄소원자 사이에 단일 결합 및 이중 결합이 번갈아 구성되어야한다. 이것은 또한 전자가 제거되거나 혹은 도입되는 것을 의미하는데, 그러면 이 "구멍들" 혹은 이 특별한 전자들이 분자를 따라 움직일 수 있게 되고, 그럼으로써 그것은 전기전도성을 띠게 되는 것이다. 그들의 연구는 반도체성 중합체를 물리학과 화학에서 매우 중요한 연구 분야로 발전시켰다.알란 맥디아미드알란 맥디아미드는 알란 히거, 시라가와 히데키 (2000년형을 가하면 전기 전도성을 갖도록 만들 수 있음을 발견했다. 플라스틱은 중합체, 즉, 긴 사슬의 형태로 자신의 구조를 규칙적으로 반복하는 분자들이다. 중합체가 전류를 전도하기 위해서는 탄소원자 사이에 단일 결합 및 이중 결합이 번갈아 구성되어야한다. 이것은 또한 전자가 제거되거나 혹은 도입되는 것을 의미하는데, 그러면 이 "구멍들" 혹은 이 특별한 전자들이 분자를 따라 움직일 수 있게 되고, 그럼으로써 그것은 전기전도성을 띠게 되는 것이다. 그들의 연구는 반도체성 중합체를 물리학과 화학에서 매우 중요한 연구 분야로 발전시켰다.알란 맥디아미드는 현재 펜실베니아대학교 화학과 교수(미국 펜실베니아 소재)로 있다.시라가와 히데키시라가와 히데키는 알란 히거, 알란 맥디아미드 (2000년 노벨 화학성 공동 수상자들)와 함께 전도성이 있는 중합체의 발견으로 2000년 노벨 화학상을 받았다.플라스틱은 금속과 달리 전기를 전도하지 않는 것으로 알려졌고, 실제로 플라스틱은 일반적인 전기 케이블안에 있는 구리선을 둘러싼 절연체로 사용된다. 그러나 알란 히거와 알란 맥디아미드, 히데키 시라가와는 플라스틱도 일정한 변형을 가하면 전기 전도성을 갖도록 만들 수 있음을 발견했다. 플라스틱은 중합체, 즉, 긴 사슬의 형태로 자신의 구조를 규칙적으로 반복하는 분자들이다. 중합체가 전류를 전도하기 위해서는 탄소원자 사이에 단일 결합 및 이중 결합이 번갈아 구성되어야한다. 이것은 또한 전자가 제거되거나 혹은 도입되는 것을 의미하는데, 그러면 이 '구멍들' 혹은 이 특별한 전자들이 분자를 따라 움직일 수 있게 되고, 그럼으로써 그것은 전기 전도성을 띠게 되는 것이다. 그들의 연구는 반도체성 중합체를 물리학과 화학에서 매우 중요한 연구 분야로 발전시켰다.시라가와 히데키는 현재 일본 추쿠바대학교의 화학과 교수로 있다.3.노벨 생리학-의학상아르비드 칼손아르비드 칼슨은 1951년 스웨덴의 룬드대학교에서 석사학위를 받고 1951∼56년 동 대학교의 교수로 있었다. 1959년부터는 스웨덴의 괴테보르그대학교과 정신병을 일으키는지에 대한 이해에 결정적인 공헌을 했다. 그리고 이 발견은 새로운 치료약의 개발에 기여했다. 아르비드칼슨은 특히 도파민이 뇌에서 전달자의 역할을 한다는 것과 우리의 운동 통제 능력에 매우 중요하다는 것을 발견했다. 그의 연구는 파킨슨씨병이 뇌의 일정한 부분에서 도파민이 부족하여 생긴다는 것과 이 병에 대해 효능 있는 치료법(L-dopa)이 개발될 수 있음을 밝혔다. 그는 계속적인 연구 발견으로 뇌에서 도파민의 역할을 더욱 심층적으로 구체화시켰고, 이로 인해 정신분열증 치료를 위해 사용되는 치료약의 작용방식을 밝혔다.폴 그린가드폴 그린가드는 1953년 존스 홉킨스대학에서 박사학위를 취득하고 1953∼59년 런던대학교, 캠브리지대학교, 영국 국립의학연구소, 및 미국의 베데스다 소재 국립건강연구소에서 박사 후 과정으로 생화학을 연구했다. 그는 1983년 이후 현재까지 뉴욕 록펠러대학교의 분자세포학 연구소의 교수로 있다.그는 '저속 시냅시스 전달'로 불리는 신경 체계 내의 신호 변환과 관련한 선구적 발견으로 아르비드 칼슨, 에릭 칸델과 함께 2000년 노벨 의학·생리학상을 공동 수상했다. 그들의 발견은 뇌의 정상적인 기능에 대한 이해와 이 신호 변환에서의 방해가 어떻게 신경병과 정신병을 일으키는지에 대한 이해에 결정적인 공헌을 했다. 그리고 이 발견은 새로운 치료약의 개발에 기여했다. 특히 폴 그린가드는 도파민과 다른 전달자들이 신경체계 내에서 어떻게 활동하는지를 밝혔다. 전달자는 첫 번째로 세포표면에 있는 수용자에 작용하고, 이것이 연쇄반응을 일으켜 일정한 "핵심 단백질"에 영향을 미치며, 계속해서 신경세포에서의 다양한 기능을 통제한다. 이 단백질들은 인산염 그룹이 첨가되거나 혹은 제거됨에 따라 변화하며, 단백질의 형태와 기능에 변화를 가져온다. 이러한 메커니즘을 통해서 전달자들은 하나의 세포에서 다른 세포로 신호내용을 전하는 것이다.에릭 칸델에릭 칸델은 1956년 뉴욕대학교 의과대학에서 석사학위를 받고, 1960∼64년 하바드대학교 의대에서 정 폴 그린가드와 함께 2000년 노벨 의학·생리학상을 공동 수상했다. 그들의 발견은 뇌의 정상적인 기능에 대한 이해와 이 신호 변환에서의 방해가 어떻게 신경병과 정신병을 일으키는지에 대한 이해에 결정적인 공헌을 했다. 그리고 이 발견은 새로운 치료약의 개발에 기여했다.에릭 칸델은 특히 시냅시스의 효능이 어떻게 변할 수 있는 지와 이에 관련되는 분자 메커니즘을 발견했다. 바다괄태충의 신경체계를 실험적 모델로 삼아 시냅시스 기능의 변화가 학습과 기억에 어떻게 중심적인 역할을 하는지를 밝혔다. 시냅시스에서의 인산염화가 단기기억의 형태를 생성하는데 중요한 역할을 수행한다는 것, 그리고 장기간의 기억을 개발하기 위해서는 단백질합성에서의 변화가 필요하고 이것은 시냅시스의 형태와 기능에 변화를 가져온다는 것을 밝혔다.4.노벨문학상가오 크싱지안가오 크싱지안은 1940년 중국 동부 강조우에서 태어났다. 그는 일본의 중국침략 이후 혼란기에 성장했고 아마츄어 배우였던 어머니의 영향으로 연극과 글쓰기에 흥미를 갖게 되었다. 1962년 베이징에서 불어전공으로 학사학위를 받았다. 중국문화혁명기간(1966∼76)에 가오는 재교육캠프에 강제로 보내졌고 이때 가오는 자신의 작품이 가득 들은 가방을 불태워버렸다. 그는 1979년에서야 작품을 발간하고 외국을 여행할 수 있었고, 1980∼87년에 다양한 작품을 발표했다. 1986년 중국당국에 의해 그의 연극작품들이 금지된 후 그는 열 달 동안을 숲 속과 산, 강을 따라 걸어서 해안에 도착하여 1987년 중국을 탈출했다. 그는 정치난민으로 프랑스에 정착, 현재 프랑스 시민으로 살고 있다.작가는 글을 쓸 때에 유일하게 자유를 얻는다고 말한다. 그의 뛰어난 소설작품 "영혼의 산 Soul Mountain"은 작가가 중국의 산골지역을 시간적으로 또 공간적으로 여행하면서 얻은 인상에 바탕을 둔 작품이다. 이 작품에서는 여러 명의 주인공이 등장하여 서로를 비춰주고 동일한 자아의 여러 단면들을 반영하면서 개인의 뿌리와 내적 평화, 자유를 추구한다. 작가는 이낸

사회과학| 2004.11.06| 7페이지| 1,000원| 조회(696)

노벨상, 경제, 물리, 김대중, 노벨

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[자연과학] 미생물배지의 제조법과 특성, 종류

배지의 성분미생물을 증식시키기 위한 배지는 미생물에 따라 그 조성이 다르다. 그러나 공통적으로 탄소원, 질소원, 무기염류, 증식 인자 및 물 등이 필요하며, 배지내 최적의 pH와 산화 환원 전위가 요구된다. 세균의 배양에는 보통 천연 배지와 합성 배지를 사용하는데 자주 사용되는 천연 유기물은 다음과 같다.1). 육즙육즙은 소나 물고기의 근육, 간, 소의 심근 등의 고기에서 추출하여 농축한 것으로써 주로 단백질이 많이 포함되어 있다. 가용성 단백질, 탄수화물, 각종 증식인자, 비타민, 무기염류 등이 많이 포함되어 있어 배지의 주성분으로 많이 사용된다.2). 펩톤펩톤은 동물의 근육, 간, 우유, 단백질, 젤라틴, 콩 단백질 등을 트립신, 펩신, 파파인 등과 같은 효소로 가수분해 한 것으로써 폴리펩티드, 아미노산 등이 포함되어 있어 주로 질소원으로 사용한다.3). 효모 추출물빵 효모 및 맥주 효모 등의 효모를 자가 융해시켜 만든 추출물이 효모 추출물이다. 많은 비타민, 무기염류, 아미노산이 있어 세균 증식용 배지에 많이 사용한다.4). 혈액세균의 발육을 촉진하거나 선택적인 증식을 위하여 혈액(blood)을 사용한다. 말, 토끼, 사람, 면양 등의 혈액이 주로 이용되며, 혈액 성분을 분리하여 혈청, 혈장 등을 사용하기도 한다.5). 한천한천(agar)은 해조류 가운데 홍조류인 우뭇가사리에서 추출한 것으로 배지의 고형제로 사용한다. 대부분의 세균이 한천을 분해할 수 없는 장점 때문에, 현재 모든 고형 배지에서 보편적으로 사용한다. 한천을 사용한 배지를 한천 배지라 한다. 한천은 물을 넣고 가온하면 100。C 정도에서 용해되며 45。C 이하에서 고형화된다. 일단 고형화된 한천은 100。C 정도로 가열하지 않는 한 용해되지 않으므로 고온에서 세균을 배양해도 고형화를 유지할 수 있다.배지의 분류(1) 물리적 성상에 따른 분류1) 액체 배지액체 배지는 세균의 성장검사, 증식, 대사산물 측정을 하기 위해 이용된다.2) 고형 배지배지에 한천, 계란, 혈청 등을 넣어 한천이 녹도록 끓인 후 식히면 고형배지가 된다. 사용목적에 따라 다음의 배지가 있다.1.평판 배지 : 직경 7~9cm petri dish에 멸균된 한천배지 20ml정도 넣어 굳힌 것이 평판배 지로서 주로 세균의 분리배양과 분리된 집락 관찰과 항균제 감수성 검사 등 에 이용된다.2.고층 배지 : 시험관에 한천배지를 넣어 멸균한 후에 세워서 굳힌 것이 고층배지이며 세 균의 성상검사, 균주의 보존 등에 쓰인다.3.사면 배지 : 시험관에 한천배지를 넣어 멸균을 한 후 사면이 되도록 시험관을 뉘어 굳힌 것이 사면배지 이며 세균의 성상, 증식, 보존에 쓰인다.4.반사면 배지 : 고층배지의 상부 1/3 정도를 사면으로 만든 것이 반사면 배지이며, 또한 반사면 고층배지라고도 한다. 세균의 성상 검사시 TSI, KIA, LIA 배지가 있다.5.반유동 배지 : 한천농도를 보통의 반 이하(0.3~0.75%)를 넣어 멸균한 후 식히면 반유동 배지이며 세균의 운동성 관찰, 균주의 보존 등에 쓰인다.(2) 화학적 성상으로 구분한 종류1) 천연 배지성분이 meat extract, peptone 등의 천연물질로 되어 있는 배지로서 nutrient broth, nutrient agar 등이 있으며 세균의 증식, 분리배양에 널리 쓰이고 있다.2) 합성 배지성분이 화학적으로 확실한 물질만으로 된 배지로서 세균의 생화학적 성상 검사, 균체 성분, 대사 연구에 쓰인다.(3) 사용목적에 따른 종류1) 증식 또는 증균 배지여러 종류의 적당한 양의 영양소를 함유한 배지로서 균종의 선택성은 없다. 일반적인 세균증식, 순수배양, 균주의 보존 등에 쓰인다. 혈액이나 혈청을 첨가한 blood broth 배지나 blood agar배지를 사용한다. broth에 agar를 1.5%되게 첨가하면 agar 배지가 된다.2) 수송용 배지가검물을 즉시 배양이 안되거나 먼거리에 있는 곳으로 검체를 수송 및 운반하고자 할 때 검체 중의 세균이 사멸하지 않도록 보존을 하기 위한 배지이다.Amies 배지, Stuart 배지, Cary-Blair 배지가 이용된다. 이 수송배지는 세균이 증식되거나 사멸되지 않게 되어 있다.3) 장관내 세균 증균 배지분변속에 있는 병원균만 증균되도록 고안해서 만든 액체배지가 있다.4) 분리 배지2종 이상의 세균이 섞여 있을 검체에서 목적하는 원하는 병원균을 분리할 때에 쓰이는 배지이다. 임상재료(가검물)에서 분리. 배양을 목적으로 하는 병원균을 모두 발육시키려면 균종의 선택성이 적은 배지와 선택성이 강한 배지를 겸용하여 사용한다.통상적인 일반배양 검사에 사용되는 혈액한천배지는 staphylococcus, Streptococcus 균이 잘 증식되고 chocolate agar plate medium에는 Neisseria속 , Haemophilus 속 균종이 잘 증식된다.MacConket agar plate medium에는 Gram 음성 간균, 장내세균이 잘 증식된다.5) 선택 배지가검물에서 병원균을 검출하고자 할 때 상재균의 발육 때문에 병원균의 검출을 곤란하게 하는 수가 많아서 분리하고자 하는 목적 이외의 균은 발육을 억제시키는 선택배지가 있다. 예를 들면 대변에서 장내세균 중 Salmonella 균종을 분리배양하는데 사용되는 Salmonella Shigella agar, Bismuth Sulfite agar, Heckton Enteric agar, Xylose Lysine Desoxycholate agar 등이 있다.또한 선택성이 낮은 배지로서 유당 분해능 유무를 알아보는 MacConket agar, EMB agar를 사용한다.6) 특수선택 배지대변에서 Vibrio cholerae 균종을 검출하는데 사용되는 TCBS agar, 객담에서 결핵균만 뱝육되도록 만든 Ogawa egg 배지, Lowenstein-Jensen egg 배지, yeast · fungi 배양에 이용되는 Sabourand's dextrose agar 등이 사용된다. 이러한 배지는 특별한 균을 선택적으로 자라도록 고안된 선택배지라고 한다.7) 생화학적 성상 확인 배지·균종의 성상을 확인 조사하는 배지 : KIA, TSI, LIA, Urea, PAD·당분해능 기초배지 : Phenol red broth·대사산물 확인배지 : Indole(tryptophane) broth, MR-VP broth, citrate agar·탈탄산효소 배지 : lysine, ornithine, arginine·비발효균 확인배지 : O-F glucose 배지, O-F lactose 배지, O-F xylose 배지배지의 종류배지의 종류는 구성 성분, 성질, 실험의 목적에 따라 여러 가지로 구분한다. 미생물이 요구하는 모든 필수 영양소를 그 조성에 따라 순수한 화학약품으로 만든 배지를 합성배지라고 하고, 동·식물의 조직이나 기관 또는 미생물의 가수분해 산물이나 추출물을 시약과 혼합하여 만든 배지를 복합배지라고 한다. 복합배지는 정확한 배지성분의 조성을 모르기 때문에 증식용 배지로 많이 사용된다.

자연과학| 2004.11.06| 4페이지| 1,000원| 조회(1,950)

미생물, 배지, 균, 배양, 한천

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