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아주대학교 생물학실험2 (A+보고서) 소 눈 해부

생물학 실험 보고서소 눈 해부실험 목적관찰하기 용이하고 구하기 쉬운 소의 눈 해부를 통하여 척추동물 및 사람의 눈 구조와 기능을 파악하고 차이점을 이해 해 본다.실험 이론종에 따른 눈의 구분여러 동물의 종에 따라 빛을 감지하는 기관인 눈의 형태는 다르다. 이는 진화의 과정에서 생긴 차이이며 크게는 무척추, 척추 작게는 곤충 갑각류 포유류 등이 가지고 있는 눈의 특징은 모두 다르다. 먼저 무척추 동물의 가장 간단한 빛 감지기간인 눈술잔(eye cup)은 자유생활을 하는 플라나리아와 같은 단순 생물에서 볼 수 있다. 눈술잔은 오목하며, 어두운 색을 띈 색소세포가 빛으로부터 보호하고 있는 광수용기 세포를 가지고 있다. 검은색의 색소세포가 빛을 차단하지 않는 부분으로만 눈술잔으로 들어갈 수 있다. 색소세포가 차단하지 않는 구멍에서 빛을 인지하여 빛이 어느 방향에서 나오는지 확인가능 하며, 이는 어두운 은신처를 찾기 위해 발달 했다고 볼 수 있다.다음으로 일부 무척추동물, 특히 곤충과 갑각류에서 볼 수 있는 겹눈(compound eye)는 낱 눈(ommatidia)이라 하는 수천개의 빛감지기로 이루어져 있는데, 각 낱 눈은 시야 중 아주 작은 일부분으로부터 빛을 포획하는 초점조절 기능이 있는 수정체를 가지고 있다. 이러한 빛에 대한 정보를 모두 조합하여 모자이크상을 만든다. 외부 시야에 대한 정보를 민감하게 처리 할 수 있다. 이러한 구조는 포식자로부터 끊임없이 위협을 받는 작은 동물에게 매우 유용하다.사람의 눈앞서 무척추 동물들의 눈에 대해 알아보았다면, 척추동물인 사람의 눈을 알아보겠다. 사람은 홑눈(single-lens eye)형태를 가지고 있다. 먼저 맨 바깥족에 공막(sclera)이라고 하는 질기고 희끄무레한 결합조직의 층이 안구를 둘러 싸고 있으며, 그 안으로 들어가보면 체액으로 가득한 두개의 방으로 나뉜다. 앞쪽에는 묽은 안구방수(수양액, aqueous humor) 나머지 부분은 젤리 같은 유리체방수(초자양액, vitreous humor)가 들어있다. 방수 붉은색의 층이 있고 맥락막의 일부분 중 앞부분에는 홍체(iris)가 카메라의 셔터와 마찬가지로 동공의 크기를 조절하여 들어오는 빛의 양을 조절 해 준다. 이러한 동공을 지나온 빛은 단일 수정체(lens)를 통과하며 수정체는 많은 광수용기 세포로 이루어진 망막(retina)에 빛을 집중 시킨다. 망막에서도 광수용기 세포가 가장 많이 있는 부분을 중심 오목(fovea)이라고 한다. 이러한 망막의 광수용기 세포는 빛에너지를 전환시켜 활동전위가 일어나 광수용기 세포가 없는 맹점을 통해 정보가 뇌로 전달된다.초점조절공부를 할 때는 책의 글자에 눈의 초점을 맞추고, 영화를 볼 때는 화면에 눈의 초점을 맞춘다. 이처럼 우리 인간은 무언가 사물에 눈의 초점을 맞출 수 있는데, 이러한 원리에 대해 알아보도록 하겠다. 초점의 조절은 수정체에서 일어난다. 수정체는 탄력성이 있는 결합조직으로 되어 있어 줄어들거나 늘어나거나 하는데, 유리하다. 이러한 특성을 가지고 멀리서 오는 물체의 광원과 가까운 물체의 광원의 특징에 따라 수정체의 모양이 수정체에 붙어 있는 근육인대에 의해 조절되어 초점을 맞추는 것이다. 멀리 있는 물체의 광원은 평행하게 우리 눈에 도달 하므로 이 빛은 굴절을 조금만 시켜도 각막의 중심 오목(광원)에 잘 도달하므로 수정체에 붙어 있는 모양체 근육을 이완시켜도 되지만, 가까이 있는 물체의 광원은 평행하지 않아 이 빛을 모아주기 위해서는 모양근육체가 수축되어 빛이 통과하는 수정체 부분을 두껍게 만들어 굴절률을 높여 집광 시킨다. 이렇듯 초점의 조절은 수정체, 모양체근육의 수축이완에 의해 이루어진다.광수용기 세포사람의 망막에는 광수용기 세포들이 있다. 두가지 종류의 세포로 구성되어 있는데, 시색소를 포함한 구간이 막대기처럼 생긴 공간에 있는 막대세포와 원뿔의 모양의 공간에 시색소가 있는 원뿔세포가 있다. 막대세포(간상세포, rod)는 빛에 검은색, 회색, 흰색만을 감지하지만 빛에 극도로 민감하여 희미한 불빛 상황에서도 즉 명도가 작은 상황에서도 물체를 볼 수 있게 해며, 원뿔세포는 색상을 구분 할 수 있으나 빛이 있는 상황에서만 가능하다고 할 수 있다. 그래서 망막내 원뿔세포와 막대세포의 각각의 구성비율을 통해 주행성 동물인지 야행성동물인지 판단할 수 있다. 사람과 같은 주행성동물은 원뿔세포를 더 많이 가지고 있으며, 올빼미 같은 야행성동물은 막대세포의 비율이 더 높은 것을 확인 할 수 있다.그림을 보면 각각의 세포에 시색소들이 들어가 있는 것을 확인 할 수 있다. 막대세포는 로돕신(rhodopsin)이라고 하는 시색소를 가지고 있고 이의 전구체 물질은 비타민 A다 (비타민 A가 부족하면 야맹증이 걸린다.) 원뿔세포는 포톱신(photopsin)이라고 하는 시색소를 가지며 사람의 경우 3종류의 원뿔세포가 있으며, 각기 다른 종류의 포톱신을 갖는다. 다음으로 빛이 어떠한 경로로 각각의 광수용기 세포에 도달하는 과정에 대하 알아보겠다. 먼저 빛이 눈안으로 들어와 망막의 세포층에 도달한 뒤, 여러 층의 뉴런을 통과해야 하여, 광수용기 세포에 도착한다. 광수용기 세포내의 시색소들 로돕신과 포톱신을 빛을 흡수하여, 화학물질에 변화를 주어 활동전위를 일으켜 신경전달물질을 앞의 뉴런으로 전달한다. 뉴런들은 연속적으로 활동전위를 일으켜, 시신경을 통해 대뇌 겉질로 전달되어 정보를 처리하게 된다.반사판(휘판, tapetum lucidum)이번실험은 소의 눈을 해부하는 실험이다. 소의 눈에는 망막의 내부에 반사판이 존재하는데, 이는 해질녘이나 밤중 빛의 양이 적은 환경에서도 빛을 눈 안에서 효과적으로 집광하여 광수용체에 도달 시켜주는 역할을 하게 된다. 이를 통해 야생에서의 밤시간대의 포식자의 위협에서 효율적으로 벗어날 수 있으며, 반대로 사냥 효과적으로 사냥할 수 있다. 소나 고양이, 개 등의 동물이 가지고 있다. 낮에는 망막에서 반사판에 의해 빛의 산란이 너무 심해 상이 흐릿하게 보인다는 특징이 있다.홍채 인식최근에 사용되는 지문인식 센서는 사람의 지문의 특이적인 점을 활용한 기술인데, 지문은 사람마다 다르지만 손을 자주 사용하는 사람의 다르며 유전적인 영향도 거의 받지 않는다는 것을 이용한 기술이다.실험준비물소 눈, 해부기 세트, 해부 접시, 라텍스 장갑, 결과 관찰용지 + 랩, 의료 폐기함실험 방법 및 주의사항해부 전, 시신경다발 등의 외부 형태를 관찰한다.눈 주변의 지방과 근육을 최대한 제거한다.해부 도구를 이용하여, 눈의 앞 뒷면이 분리 되도록 횡단면을 잘라낸다. (해부침을 이용해 작은 구멍을 뚫고 그 틈으로 해부가위의 뾰족한 부분을 집어넣어 자르면 쉬움)전체의 1/4정도를 자르고 그 틈으로 유리체+ 수정체를 해부 판 위에 쏟아낸 후, 나머지를 완전히 잘라 분리한다.눈의 앞 면 안쪽에서 홍채를 조심히 분리하고, 각막 부분만 잘라 낸다.눈의 뒷면 안쪽에서 망막을 확인하고 조심히 긁어 내어 분리한다. (반사판도 관찰)눈의 뒷면 바깥쪽에서 시신경 다발을 확인 하고 그것과 이어지는 맹점 부위를 누의 안쪽에서 확인한다.분리된 수정체를 조 심히 씻은 후 글씨가 확대 되는 것을 관찰한다.실제 실험과정실험결과고찰이번실험은 포유류 중 큰 눈을 가지고 있어, 내부 구조의 관찰에 용이한 소의 눈을 해부해 보고 사람의 눈과 어떠한 차이점이 있는지 알아보는 실험 이었다. 먼저 소 눈의 외부를 관찰하였다. 실험과정의 1번사진을 보면 해부침이 가르치는 곳이 신경다발로 확인이 된다. 다발이 나와있는 모습을 따로 확인 할 수 없었지만 이 부위만 지방층이 없고 동그랗게 잘려져 있었으므로 공급하는 곳에서 신경다발을 잘라 버려 생긴 자국으로 추론 하여 신경다발이 있는 곳임을 확인 가능했다. 눈의 뒷부분 즉 뇌와 가까운 부분이며 신경을 보호하기 위해 신경다발 주변에 지방층이 두꺼운 것을 확인 할 수 있었고, 지방을 제거하고 앞부분을 보니 공막과 각막이 분리 되어 있는 부분을 확인 할 수 있었다. 다음으로 수정체와 유리체를 얻기 위해 해부침으로 약간의 구멍을 뚫은 뒤 그 구멍으로 가위를 집어넣어 안구 둘레의 1/4정도만 가위로 자른 뒤 수정체와 유리체를 얻었다 이 과정에서 (4번사진 참고)유리체방수가 다량 쏟아졌는데, 이 확대 되는 것을 보아 이론과 같이 볼록렌즈처럼 근거리의 물체들을 확대 하는 능력을 가져 빛을 집광하는 능력이 있음을 확인 하였다. 유리체에는 검은색의 실 같은 물질들이 수정체 주변을 둘러 싸고 있었는데, 이는 앞서 이론에서 말했듯 초점은 유리체 주변의 인대가 이완되고 수축됨에 따라 조절 되는데, 인대 인 것인 것 추정할 수 있었다. 인대가 수축이 되면 수정체가 얇아져 굴절율이 낮아지고 인대가 이완되면 수정체가 받는 장력이 약해져 수정체가 굵어져 굴절율이 높아져 초점이 조절된다. 횡단면을 모두 잘린 5번사진의 눈을 보면 홍제가 도넛처럼 가운데가 뚫린 모양을 하고 있음을 확인 했다. 가운데는 동공이며 이 동공의 크기를 조절해 각막에서부터 들어온 빛의 양이 조절 되는 것 알 수 있었다. 홍채는 검은색의 맥락막과 이어져 있으나 더 두꺼운 것을 확인 할 수 있었다. 가운데 쭈글쭈글 한 부분은 각막이다. 수정체나 유리체에 비해 탁한 색을 보이며 빛을 비춰보았을 때 혈관이 많이 분포 되어 있었으며 탄력성이 있으며 물리적 외부 작용에 강한 것을 확인 할 수 있었다. 다음 신경다발이 있는 뒷부분을 보았는데, 조개껍질처럼 무지개 색을 띄고 빛을 잘 반사하는 반사판과 망막이 있었다 망막을 벗겨내니 반사판이 보였다. 이는 망막의 광수용기 세포가 먼저 빛을 받은 뒤 나머지 빛이 망막 뒤의 반사판으로 들어가 다시 반사시킨 뒤 다시 한번 광수용기 세포가 빛을 받아 정보가 신경을 통해 인동하기 때문에 빛의 양이 적어도 광수용기 세포의 활동전위가 일어나 민감하게 반응 하는 것이 가능 한 것으로 생각 해 볼 수 있다. 사람은 반사판이 존재하지 않으므로 빛의 양이 적은 환경에서는 소나 고양이나 개처럼 물체를 보기 힘들다. 이는 사람이 낮에 활동하는 주행성 동물로 진화 하게 된 원인이라 추정 해 보았다. 신경다발이 지나가는 맹점을 찾았는데, 이 부분은 정확히 처음에 예측 하였던 안구 뒤쪽의 신경다발의 위치의 반대편에 있었으며 동그란 모양을 하고 있었고 뒤쪽의 신경다발의 직경과 비슷함을 볼 수 603

자연과학| 2024.02.12| 10페이지| 1,500원| 조회(171)

생명과학, 아주대, 생물학실험, 생실, 응화생

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생물공정실험 예비보고서_RNA Extraction and Quantification

1. 실험 목적높은 순도의 RNA를 생물세포나 조직으로부터 얻는 작업은 유전자 발현의 양상 및 메커니즘 연구에 필수적 이므로 이번 실험을 통해 고순도의 RNA를 추출하며 이를 정량화 하는 방법을 실습한다.2. 실험 이론Gene expression and regulation유전자로부터 단백질까지의 유전자 발현 경로는 크게 전사 번역으로 나뉜다. 먼저 전사의 경우 RNA중합 효소가 DNA의 프로모터 서열에 결합하여 RNA를 합성하며 이는 5’ -capping, 3’-tailing, Alternative splicing의 과정을 거쳐 안정한 mRNA를 생산해 낸다. 이는 핵공을 통해 세포질로 나가게 되며 mRNA가 지정하는 아미노산이 폴리펩타이드로 조립되는 번역과정이 일어나게 된다.번역은 크게 개시, 연장, 종결단계를 거치게 된다.

공학/기술| 2024.02.12| 4페이지| 1,000원| 조회(111)

아주대, 응화생, 응용화학생명공학과, 생물공정실험

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생물공정실험 예비보고서_Spore sterilization for food processing

실험 목적식품위생을 저해하는 미생물들을 다양한 방법으로 멸균(sterilization)하는 방법을 알아본다.실험 이론Clostridioides difficileFirmicutes문, Clostridia강의 산소비요구성 내생 포자를 형성하는 세균으로 위장 질환을 일으키는 사람 병원균이다. C.diff의 내생 포자는 척추동물의 장에서 발견되는 1차 담즙산으로 인해 발아가 시작된다. 항생제나 다른 장내미생물의 담즙을 이용하고 나타나는 대사산물에 의해 억제가 된다.또한 화학적으로 변형된 두꺼운 펩티도글리칸 층을 가지고 있어서 lysosome의 효과에 저항한다.Sterilization살아 있는 모든 세포와 포자 그리고 비세포성 입자(바이러스, 바이로드, 프리온)를 물건이나 서식지에서 완전히 파괴하거나 제거하는 과정이다

공학/기술| 2024.02.12| 4페이지| 1,000원| 조회(81)

아주대, 응화생, 응용화학생명공학과, 생물공정실험

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생물공정실험 예비보고서_P1 Transduction

실험 목적여러 환경으로부터 Bacteriophage를 분리시키는 방법을 배우고 다양한 화학물질을 통해 직접 분리시켜본다.실험 이론BacteriophageBacteriophage는 세포 밖 또는 세포 안에 존재할 수 있으며 세포 밖에서는 증식할 수 없기 때문에 비활성 상태이며 세포 안에서는 숙주세포를 지휘하며 바이러스의 구성요소를 합성하도록 하며 자손 바이러스를 숙주 내부 물질을 이용해 조립하며 숙주 세포 밖으로 방출 한다. 이러한 바이러스는 대부분의 식물, 동물, 원생생물과 진균과 같은 진핵생물을 감염시킨다.일반적인 바이러스의 구조가장 작은 바이러스는 리보솜보다 조금 큰 반면, 가장 큰 것 미바이러스(mimvirus)는 광학현미경으로도 관찰이 가능하다. 가장 단순한 바이러스는 뉴클레오캡시드(nucleocapsid)로만 이루어져 있다.

공학/기술| 2024.02.12| 4페이지| 1,000원| 조회(120)

아주대, 응화생, 응용화학생명공학과, 생물공정실험

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생물공정실험 예비보고서_Mammalian Suspension Cell Culture

실험 목적동물세포를 배양하는 데 필수적인 기술을 익히며 배양 및 성장 정도를 정량 및 정성 해본다.실험 이론Cell SubcultureSubculture는 배양 되고있던 cell들을 일부 채취하여 새로운 배지에서 배양하는 것을 말한다. 세포들은 충분한 영양조건 하에 분열을 계속하게 되므로 한정된 공간에서 계속 분열 하다 보면 세포들의 대사 산물에 의해 악조건의 환경이 조성되므로 이를 control하기 위해 subculture를 진행한다. Subculture는 세포의 부착 성, 모양, 배지, 배양조건 등을 고려하며 진행해야 한다.Adherent Cell Culture부착형 세포 배양 방법은 cadherin이라는 protein에 의해 plate 바닥에 붙어 있으므로 이를 subculture할떄는 trypsin-EDTA와 가은 용액을 통해 세포기질들 사이 및 바닥과의 결합을 우선 기계적 및 화학적으로 제거해야 한다는 특징이 있다.

공학/기술| 2024.02.12| 4페이지| 1,000원| 조회(169)

아주대, 응화생, 응용화학생명공학과, 생물공정실험

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