본문 바로가기

Biology World121

광합성 세균, 화학독립영양 세균, 그람양성 간균 광합성 세균 녹색식물과 같이 광합성 세균은 태양에너지를 이용하여 이산화탄소를 탄수화물로 환원시킨다. 하지만 녹색식물의 광합성과는 달리, 전자의 근원은 물이 아니다. 자색황세균(purple sulfur bacteria)과 녹색황세균(green sulfur bacteria)은 NADPH와 ATP를 합성하는 데 필요한 전자를 공급하기 위하여 황화수소(HS)를 이용한다. 그 과정에서 그들은 황입자를 생성한다(종종 세포내에 입자상태로 저장함). 2HS + COz빛(CHO) + H2O + 2S 이 과정은 Van Niel 이 녹색식물의 광합성에서 빛의 역할에 대한 생각을 얻게 했다. 광합성 세균은 막에 통합되어 있는 특수한 형태의 엽록소(bacteriochlorophyll라고 함)를 갖고 있다. 이러한 기구로 그들은.. 2022. 7. 29.
세균의 특성 세균의 특성 만일 지구에 존재하는 다양한 생물을 해부한다면, 기본적인 분기점은 명확하다. 대부분의 생물의 세포들은 핵, 미토콘드리아, 엽록체(광합성체일 경우), 그리고 대부분의 다른 구조를 갖고 있다. 이러한 세포들을 진핵세포(eukaryote)라 한다. 하지만 세균의 세포는 이러한 구조들을 갖고 있지 않기 때문에 이들을 원핵세포(prokaryote)라 일컫는다. 세균세포 원핵세포는 진핵세포와 여러 면에서 다르다. 그들은 오직 하나의 염색체를 가지며, 염색체에 히스톤 단백질이 결합되어 있지 않다. 또한 그들은 미세소관(microtubule)이 없으며, 따라서 중심립,방추체, 기저체(basal body)가 없다. 비록 몇몇 원핵세포들은 편모를 갖고 있어도 이들은 진핵세포의 편모(flagella)나 섬모(c.. 2022. 7. 29.
진화의 흔적 진화의 흔적 화석이 풍부하게 나타난 이후 지구의 지질학 및 생물학적 역사는 크게 세 개의 대(代,era)로 나누었다. 이들 각각은 다시 기(期, period)로 세분된다. 먼저 뚜렷한 지질학적 변화와 그 시기에 존재한 종의 유형과 번성의 현저한 변화 사이에는 놀라울 정도의 일치가 나타난다. 그렇지만 조산 활동이나 해수면의 하강과 같은 지질학적 변화가 기후의 변화를 초래하며, 이들은 함께 생물이 살아가는 서식처를 변화시킨다는 사실도 고려해야 한다. 지구의 지질학적 변화가 일어나면 자연선택의 압력도 따라서 변화되는 것은 당연하다. 특히 생물에 지대한 영향을 미친 지질학적 변화의 두 가지 유형에는 대륙이동(continental drift)과 소행성 충돌(impact of asteroid)이 있다. 대륙이동 지.. 2022. 7. 28.
계통수 그리기 계통수 그리기 가계도 또는 분지도(分枝圖, dendrogram)라 불리는 계통수를 앞 절에서 상동기관의 증거를 이용하여 현존하는 생물종과 화석종을 대상으로 하여 이미 그려 보았다. 계통을 밝히고 수상도를 그리는 데 도움을 주는 새로운 수단으로서 분자생물학은 분자의 구조에 상동이 있는 상동분자를 이용한다. 단백질의 아미노산 서열순서 비교 사람세포 속의 미토콘드리아에는 시토크롬 c가 들어 있다. 이 시토크롬 C는 세포호흡과정에서 전자를 산소에 전달하는 전자전달계의 일부이다. 사람 외의 동물, 식물 및 원생생물을 비롯한 모든 호기성 진핵생물 세포의 미토콘드리아에 있는 시토크롬 도 우리 자신의 시토크롬 c 와 유사한 구조와 기능을 나타낸다. 이 가운데 많은 종류의 생물에 있는 시토크롬 c 분자의 아미노산 서열순.. 2022. 7. 28.
분류학:생물의 분류 분류학:생물의 분류 현재까지 적어도 170 만여종 이상의 생물의 기록되었고 또한 매년 그 목록이 추가되고 있다(특히 열대우림에 서식하는 곤충의 경우). 어떤 종(種, species)들이 다른 종에 비하여 더욱 상호간에 밀접한 관련이 있을 때 우리는 이들을 같은 그룹으로 묶는다. 만일 크기를 고려하지 않는다면, 집에서 기르는 고양이, 호랑이, 그리고 사자는 집에서 키우는 개에 비하여 상호간에 유사성이 훨씬 크기 때문에 이들을 함께 고양이과(科)로 묶는다. 이상적인 분류는 공통조상으로부터 유래하였기 때문에 공통적인 특성을 나타내는 상동성(homology)을 근거로 해야 한다. 상동성에 바탕을 둔 분류가 바로 혈연관계를 기반으로 하는 분류이다. 상호간에 상동구조를 갖는 생물들은 공통조상(common ances.. 2022. 7. 24.
진핵생물의 기원 진핵생물의 기원 내포작용과 외포작용은 세포막의 다양한 재생과정의 일부이다. 이러한 과정에는 세포내의 리소솜, 소포체, 골지장치, 그리고 핵막 등과 같은 막계의 상호 관련된 활동이 포함되어 있다. 진핵세포 내부구조의 특징을 이루는 세포기관들은 원형질막의 일부가 함입되고 단절되어 형성될 수 있었다. 그러나 진핵세포의 미토콘드리아와 엽록체는 이와는 다른 기작인 내부공생(endosymbiosis)과정을 통하여 형성되었다. 내부공생설 이 가설에 따르면 미토콘드리아(mitochondria)는 진핵세포를 숙주로 하여 세포내에 공생하며 살았던 호기성 세균에서 진화하였다. 엽록체(chloroplast)는 원핵성 독립영양생물인 시아노박테리아 (cyanobacteria)또는 원시녹조류(prochlorophyta)에서 진화하.. 2022. 7. 24.
분자에서 세포로, 생명의 여명기 분자에서 세포로 원시 상태의 지구에서 자기복제기능과 촉매기능을 갖춘 중합체가 출현하였다고 가정하더라도 생명의 기원을 설명하기 위해서는 많은 문제들이 남아 있다. 분자에서 세포로 발전하기 위하여 우선 거대분자의 복합체인 원시세포(原始細胞, protocell)를 그 주위로부터 분리시키는 경계막이 형성되어야 한다. 이러한 초기 원형질막은 원시세포의 내부와 외부의 물질이동을 허용해야 한다. 원시세포 속에서 에너지를 소모하는 합성반응이 에너지를 방출하는 반응과 연결되어 일어나며, 이 두 가지 반응은 효소가 촉매로 작용하여 일어난다. 이러한 원시세포는 어느 시점에서 어버이의 유전정보가 그대로 복사되어 딸세포로 전달되고 어버이의 형질을 보유한 두개의 딸세포로 나누어진다. 많은 연구자들이 이러한 과정을 보여주는 시스템.. 2022. 7. 24.
유기분자의 비생물적 합성 유기분자의 비생물적 합성 생물이 최초로 출현한 당시의 지구상태는 현재 상태와 달랐기 때문에 Oparin 의 가설이 더욱 타당해 보인다. 유기분자가 원시 대양에 농축되기 위해서는 유기물의 구성성분과 합성에 필요한 에너지원이 풍부해야 한다. 목성이나 토성의 대기중에는 메탄(CH4)과 암모니아(NH3)가 함유되어 있다. 원시 지구의 대기중에 이 두 가지 기체와 수증기(HO)가 존재하였다면, 유기분자를 합성하기 위해 필요한 중요한 요소들은 갖추어진 셈이다. 태양으로부터의 방사능과 자외선, 화산활동에 따른 막대한 열의 분출과 번개 등은 합성과정에 필요한 에너지원으로서 작용할 수 있었다. 또한 Oparin의 가설에 따르면 초기 지구의 대기중에는 산소가 거의 존재하지 않았다. 대기가 환원상태(reducing atmo.. 2022. 7. 24.

티스토리툴바