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1. 생명체의 특성과 중요성
1.1. 생명체의 7가지 특징
생명체의 7가지 특징은 다음과 같다.
첫째, 생물은 세포로 이루어져 있고 세포가 생명의 기본 단위이다. 세포는 핵을 포함한 여러 가지 특화된 세포소기관을 가지고 있다""
둘째, 생물체들은 물질과 에너지를 획득하고 사용한다. 즉, 물질대사를 한다. 일부 생명체들은 광합성이라는 과정을 통해 태양에너지를 직접 포획하여 생명유지를 위해 에너지를 사용하고 저장한다""
셋째, 생물체들은 조직화된 복잡성을 능동적으로 유지한다. 즉, 생명체가 살 수 있는 제한된 범위 내에서 내부 환경을 유지하는 생물체의 능력인 항상성을 유지한다. 항상성을 유지하기 위해 세포막은 특정 화학물질을 세포 내로 수송하고 다른 화학물질들은 끊임없이 방출한다""
넷째, 생물체들은 자극을 인지하고 반응한다. 생물체는 에너지와 영양분을 얻고 생명을 유지하기 위해 주변 환경을 인지하고 반응해야 하는데, 식물의 빛을 향한 구부러짐, 박테리아의 유해물질 회피 & 유리한 환경으로 향함이 그 예시이다""
다섯째, 생물체들은 성장한다. 생물체는 생명주기의 일정한 시기에 도달하게 되면 성장을 한다. 개개의 세포는 크기를 증가시켜 생물체의 성장에 기여한다""
여섯째, 생물체들은 번식한다. 번식은 반으로 분열하고 종자를 생산하고 어린 생물체를 임신하고 알을 낳는 것 등을 포함한다. 유전 물질인 DNA에 이러한 지침들이 들어 있다""
일곱째, 생물체들은 공통적으로 진화한다. 오랜 시간에 걸쳐 한 개체군에 일어나는 DNA의 변화를 진화라 한다. 이러한 유전적 변화는 생물체들의 다양성과 다른 종류의 생물체들 간의 유사성을 설명해준다. 세 가지 자연의 과정이 진화로 이어지곤 하는데 ①한 개체군의 구성원들의 간의 차이, 무작위적인 복제 실수에 의해 유도되는 유전자에서의 변이인 돌연변이 ②자손들에 의한 이러한 차이점들의 유전, 일부 돌연변이들의 유전 ③다른 개체보다 성공적으로 생존하고 자손을 번식시킬 수 있는 특정한 특징들을 유전시키는 개체들에 의해 이루어지는 자연선택, 이러한 유전형질이 여러 세대를 거치면서 개체군 내에서 일반화된다.
1.2. 생명체의 기본 단위인 세포
생명체의 기본 단위인 세포는 생명체를 구성하는 가장 기본적인 단위이다. 모든 생명체는 세포로 구성되어 있으며, 세포는 생명체의 모든 특징을 가지고 있다.
세포는 핵을 포함한 여러 가지 특화된 세포소기관을 가지고 있다. 핵은 생명체의 유전물질인 DNA가 들어있는 곳으로, 세포의 정보와 기능을 결정한다. 세포소기관들은 각각 특화된 기능을 수행하며, 세포 전체의 생명활동을 가능하게 한다. 예를 들어 미토콘드리아는 세포 에너지 대사를, 리보솜은 단백질 합성을, 엔돌플라즘 망은 단백질 이동과 분비를 담당한다.
또한 세포는 물질대사를 통해 에너지와 물질을 획득하고 사용한다. 호흡작용, 광합성 등의 대사과정을 통해 세포는 생명유지에 필요한 에너지와 물질을 얻는다. 이처럼 세포는 생명체의 기본단위이자 생명활동의 근간이 되는 중요한 구조이다.
1.3. 물의 생명유지 기능
물은 생명체의 생존에 필수적인 성분으로, 다음과 같은 다양한 기능을 수행한다.
물 분자는 서로 근접해 있는 산소와 수소 원자 간의 수소결합으로 이루어져, 각 물 분자는 4개의 수소결합을 형성할 수 있다. 이러한 물의 특징은 생명체의 생존에 매우 중요하다.
첫째, 물 분자 간 수소결합으로 인한 응집력과 부착력은 식물이 뿌리에서 잎으로 물을 공급할 수 있게 한다. 물 분자들의 응집력으로 잎에서 증발한 물이 뿌리까지 끌어올려질 수 있으며, 뿌리에서 땅 속 수분이 잎으로 이동할 수 있다. 이는 모세관 현상을 통해 이루어진다.
둘째, 물은 다양한 생명체 내 화학반응의 용매 역할을 한다. 물은 극성 및 이온 물질을 잘 용해시키며, 산소와 이산화탄소와 같은 기체도 잘 용해시킨다. 이를 통해 세포 내 산화환원 반응과 광합성, 세포호흡 등의 중요한 생명 활동이 가능해진다.
셋째, 물은 생명체 내 구조와 기능을 유지하는 데 필수적이다. 단백질과 핵산 등 생체 고분자는 물과의 상호작용을 통해 고유의 3차 구조를 가지게 되며, 이는 생물의 생명활동에 필수적이다. 또한 세포막의 유동성 유지와 신경전달물질의 이동 등에도 물이 중요한 역할을 한다.
넷째, 물은 생명체의 체온 조절에 핵심적이다. 물의 높은 비열과 증발잠열로 인해 생물은 체온을 일정하게 유지할 수 있다. 땀이나 호흡을 통한 증발 과정은 체온 조절의 대표적인 예이다.
이처럼 물은 생명체의 구조와 기능 유지, 물질대사, 체온 조절 등 생명 유지를 위한 필수 요소이다. 따라서 생명체가 생존하고 번성하기 위해서는 충분한 양의 물이 필요하며, 물의 오염 및 부족은 생명체에 심각한 위협을 초래한다.
1.4. 막단백질의 종류와 기능
막단백질의 종류와 기...
