코아세르베이트 관찰

소개

생물학실험 중 코아세르베이트에 관한 실험입니다. 생명의 기원에 대해서 고찰하는 실험입니다.

목차

1. 실험목적과 배경설명
2. 시약 및 기구
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. Discussion
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적과 배경설명
생명은 수십억년 진화의 과정을 거쳐 현재의 다양한 생명체로 분화하였다. 아메바 수준의 원생동물에서, 고도의 지능을 가진 인간을 아우르는 현재의 생명체는 매우 다양하다. 그러나 생명현상의 기본을 이루는 생화학적 특징이 잘 보존되어 있기 때문에 모든 생명체들의 역사를 거슬러 올라가보면, 결국에는 단 하나의 조상 생명체로부터 모든 생명체가 분화되어 나왔을 것이라 생각된다. 과학자들은 이 조상 생명체가 최초에 어떻게 탄생하였는가를 크게 두 가지로 가설로 설명한다.
첫 번째 가설은 생명체가 우주에서 혜성이나 운석을 타고 지구로 들어왔을 것이라 주장한다. 우주에서 온 운석 중에 DNA나 amino acid등을 포함하는 것이 발견되고 지구 이외의 다른 곳에 생명이 존재하였음을 암시하는 간접적인 증거들이 이 가설을 뒷받침한다. 그러나 운석이나 혜성에 묻은 생명체들이 오랜 시간 우주를 여행하고 지구의 대기권을 통과하는 동안 살아있지 못할 것이라고 생각하는 과학자가 대부분이다. 또한 운석에서 DNA나 amino acid들이 운석에서 발견되었다는 사실이 지구에 도착하였을 당시 운석에 생명체가 존재하였음을 강하게 뒷받침 하지 못한다.
다른 가설은 원시 지구에서 일어난 화학반응의 결과 조상 생명체가 생겨났을 것이라 주장한다. 이러한 학설을 abiogenesis(chemical evolution)이라 한다. Abiogenesis의 가설은 많은 수정단계를 거쳐 현재에는 1. 기초적인 생명의 구성 성분이 되는 물질(CH4, NH3, H2O, H2S, CO2, CO, PO43-)의 자연합성 후, 2. 그 구성물질이 어떤 단계를 거쳐 최초의 생명체가 되었는가에 대한 여러 가설들(RNA world hypothesis, Radioactive beach hypothesis 등)로 구성되어 있다. 본 실험에서는 현대의 가설들의 모체가 된 가설들 중 하나인 코아세르베이트에 대해 공부해 보고자 한다.
코아세르베이트는 단백질, 탄수화물 등의 거대분자가 특정한 pH나 이온농도 등의 환경 조건이 적합한 경우에 charge가 변하여 형성되는 타원체로서 액적(droplet)을 형성한다. 각각의 액적은 이들 거대분자가 군집을 이룬 것으로서 막과 같은 껍질(membrane-like shell)을 이룸으로써 외부환경과 구획을 이룬다. 코아세르베이트의 중요한 특징은 자체로서 성장할 수 있는 것인데, 외부환경에서 적절한 기질을 흡수하여 크기가 커지며, 일정 상태 이상으로 그 크기가 성장하면 분열하고 다시 성장하는 방식으로 개체 수가 늘게 된다. 때에 따라서는 막이 더욱 선택적 투과성을 갖게 되는데 이것은 내부 물질의 농도가 외부환경과 달라질 수 있는 가능성이 생기게 되며, 생명현상을 위한 화학반응이 일어날 수 있도록 하는 기초를 제공한다. 결국 코아세르베이트 내에서 일어나는 일련의 화학반응이 대사작용으로 되고 성장과 분열을 조절하는 복잡한 기작으로 발전한다.
Oparin (1936) 은 이런 실험이 가능함을 보이고 ‘생명의 기원설’에서 이 코아세르베이트가 DNA, RNA, protein 등이 내부에 들어가서 자기 증식 능력을 획득하면 자연 선택에서 살아남아서 초기생물 (시원세포) 이 될 수 있다고 가정하였다.

참고자료

· ·네이버 백과사전
· http://cafe.naver.com/84000dharma.cafe (생명의 정의는 어떻게 해야 하나? (팔만사천법문) |작성자 비로자나)
· http://blog.naver.com/andromeda (자연발생설(spontaneous generation)|작성자 안드로)
· 홍대길 기자, ‘생명기원의 과학사-지구 생명은 스스로 탄생했다.`, 과학 동아 99년 4월호
· http://kin.naver.com/open100/db_detail.php?d1id=11&dir_id=110205&eid=pL6J+EB+HroSJOr7dDSqSJmpI8oU58yL&qb=wNq/rLnfu/28sw==&pid=fgrtxdoi5TVsstb7x4osss--296554&sid=STqG-hc-OkkAAA6gXr0
· ·http://cafe.naver.com/gsg167.cafe (생명의 기원과 진화 |작성자 gsg167)
· http://cafe.naver.com/woogeunstudy.cafe (생명의 기원 (웅은공부방) |작성자 hb4390)
· ·강재윤 기자, ‘외계 생물체가 지구 생명탄생의 기원?’, 한국 아이 닷컴, 2008. 2. 15일자
· http://cafe.naver.com/ps3friend.cafe (신들의 세계 (이집트 신화 1편) (PS3와 친구들) |작성자 진무쌍)