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[호르몬] 인간 호르몬의 종류와 기능(인간의 내분비계)

인간의 내분비계Ⅰ. 들어가면서들어가기에 앞서서 저번 생물학 실험 중간고사를 공부할때, 식물의 호르몬에 대해서 나온적이 있었습니다. 지베렐린, 옥신, 엡시스산 등이 잠깐 언급이 되었습니다. 또 고등학교때 생물이라는 과목을 공부를 할때 인체의 대표적인 호르몬을 배운적이 있어서, 좀더 심층적으로 공부하고 싶다는 생각은 했었습니다. 마침 주어진 과제가 호르몬을 다룰수 있는 주제이고 고등학교 생물책에도 자세하게 서술되어 있긴 하지만, 일반생물학책이나 기타 생화학책 그리고 생리학책에는 더욱더 자세하게 서술되어 있어서, 더욱더 심층적으로 공부할수 있었던 계기인것 같습니다.Ⅱ. 인간의 내분비계내분비란? 전통적인 의미에서 내분비는 동물체의 특정하 조직이나 기관에서 합성 혹은 분비된 특수한 물질이 특정한 도관을 경유하지 않고, 체액(혈관액과 림프)에 포험되어 신체의 다른 부위로 운반된 다음, 그 부위의 생리작용을 지배 조절하는 현상을 말합니다.(1) 내분비의 의미이때, 특정한 물질을 분비하는 기관을 내분비선이라 하고, 내분비선에서 분비되는 특수한 물질을 호르몬이라 합니다. 호르몬의 지배를 받아 생리작용이 조절되는 신체의 부위를 표적기관이라고 합니다. 따라서, 내분비는 내분비선과 표적기관의 조직세포 사이에서 일어나는 화학적 정보전달에 관한 모든 현상을 말하는 것입니다. 내분비의 개념은 Berthold(1849)가 최초로 제시 하였는데, 그는 수탉에서 거세에 의하여 발생된 볏의 성장장해와 성행동의 억제가 정소를 복강내에 이식하면 해소된다는 사실을 밝혀내고, 이러한 결과는 정소에서 수탉의 특성을 발현시키는 특수한 물질을 혈액으로 방출하는데 따라 나타나는 현상이라고 하여 호르몬의 가능성을 시사하였습니다. 그후, Bernard(1865)는 글루코스가 간장에서 혈액으로 직접 방출되는 현상과 같이 조직에서 생성된 특수한 물질이 도관을 경유하지 않고, 혈액으로 직접 방출되는 현상을 나타내기 위하여 내분비라는 용어를 최초로 사용하였으며, Starling(1905)은 체액을 통하여 운반되면서 다주요 호르몬의 종류와 생리작용내분비선호르몬의 종류약칭주요 생리작용시상하부성선자극호르몬갑상선 자극 호르몬 방출호르몬부신피질자극호르몬 방출호르몬프롤락틴방출 억제인자스마토스타틴성장호르몬 방출호르몬GnRHTRHCRHPRIFSSTGHRHFSH와 LH분비 증가TSH, PRL분비 증가ACTH의 분비 증가PRL의 분비 감소GH분비 감소GH분비 증가선뇌하수체난포자극호르몬황체형성호르몬프롤락틴갑상선자극호르몬부신피질자극호르몬성장호르몬멜라닌세포자극호르몬FSHLHRPLTSHACTHGHMSH여 : 난포발육; 에스트로겐 분비남 : 정자형성; 지지세포 자극여 : 배란; 프로게스테론 분비남 : 정자형성; 안드로겐분비유즙합성; 황체자극; 모성행동갑상선 호르몬의 합성과 분비부신피질스테로이드의 합성과 분비간장의 IGF-1 합성; 체성장의 자극멜라닌 합서이 멜라닌소체의 분산신경뇌하수체옥시토신바소프레신OTVP유즙유하; 자궁수축신장의 수분재흡수; 혈관수출송과선멜라토닌성선발달; 반식계절 조절난소에스트로겐(난포)프로게스테론(황체)릴랙신(황체)EP4자궁생식기관의 발달; 성행동;자궁과 유선포계의 발달; 임신유지치골결합과 자궁경관의 이완정소테스토스테론(간질세포)인하빈웅성생식기관의 발달; 성행동 정자형성뇌하수체의 FSH 분비태반임부융모성 성선자극호르몬임마융모성 성선자극호르몬태반성 락토겐hCGeCGPLLH와 유사한 작용FSH와 유사한 작용태아에 영양분 공급; 모체의 유선발달자궁프로스타글란딘PG자궁수출; 황체퇴행; 배란1) 호르몬의 분류호르몬은 종류가 많을 뿐만 아니라, 화학적 구주와 생리작용을 발현하는 기전이 다양하기 때문에 특정한 기준을 적용하여 여러 방법으로 분류하는데, ? 생물의 종류(동물호르몬, 식물호르몬등) ② 호르몬의 화학적 성질(펩티드호르몬, 스테로이드 호르몬등), ③ 내분비선의 종류(뇌하수체 호르몬, 갑상선호르몬, 성선호르몬등), ? 호르몬의 생리작용(생식호르몬, 대사호르몬, 성장자극호르몬등), ?호르몬의 생성법(천연호르몬, 합성호르몬), ? 수용체의 특성과 작용기전(원형질막수용체, 세포내수용체등) 피드백 작용에 의해 조절됩니다.- 생식선자극호르몬 방출호르몬(GnRH)GnRH는 10개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 황체형성호르몬-방출호르몬(LHRH)이라고도 합니다. 현재까지 알려진 바에 의하면 이 호르몬이 2개의 생식선자극호르몬인 황체형성호르몬(LH)과 여포자극호르몬(FSH)의 분비 및 합성을 촉진하며, 이들 두 호르몬의 혈중농도의 변화는 다른 조절인자들에 의한 것으로 추측되고 있습니다. 대부분의 방출호르몬들은 맥동적으로 분비가 되며, GnRH의 경우가 가장 전형적인 예로 맥동적 분비 간격은 약 80분입니다. 인위적으로 GnRH를 맥동적으로 투여할 경우에는 생식선자극호르몬의 혈중농도가 증가하지만 연속적으로 투입하면 오히려 생식선자극호르몬의 분비를 억제하는데 이러한 현상은 이 호르몬의 맥동적 분비양상과 관련이 있습니다. 합성 GnRH는 피임제로 사용되기도 하며, GnRH 결핍으로 인한 성기능저하증은 GnRH의 투여로 치료될 수 있습니다.- 부신피질자극호르몬 방출호르몬(CRH)41개의 아미노산으로 구성된 CRH는 뇌하수체전엽세포에 작용하여 부신피질자극호르몬의 분비 및 합성을 촉진하는 신경호르몬입니다. 모든 종류의 스트레스에 대한 반응을 조절하는 마지막 요소가 CRH이므로 이 호르몬의 분비는 다양한 신경적 또는 호르몬적 요소에 의해 조절되게 됩니다. 이들 조절인자 중에 호르몬으로는 바소프레신과 부신피질에서 생성되는 코르티솔이 있는데 특히 코르티솔은 피드백 작용에 의해 CRH의 합성을 억제하게 됩니다. CRH의 과다분비는 뇌하수체에 있는 부신피질자극호르몬 분비세포의 과형성이나 비대증을 일으키며, 때때로 뇌하수체종양으로 발달합니다. 그결과 부신피질호르몬의 과분비 현상이 생기는데 이러한 질환을 쿠싱증후군이라 합니다.- 성장호르몬 방출호르몬(GHRH)아미노산 수가 37~44개 정도로 다양한 형태가 있으며 다른 신경호르몬과는 달리 뇌의 여러 지역에 넓게 분포하지 않고, 특정 부위에만 분포하게 됩니다. 육체적 운동과 같은 자극에 의해 촉진되며 소마토스타틴에 의해서 분전구체인 거대분자의 프로오피오멜라노코르틴으로 합성된 다음, 이것이 일부분이 절단, 가공과정을 통하여 ACTH 됩니다. ACTH는 부신피질을 자극하여 당질 코르티코이드의 합성, 방출을 촉진하는데, 이것은 글루코스의 대사를 조절하는 매우 중요한 생리작용을 하게 됩니다. 한편, 태아의 뇌하수체에서 분비되는 ACTH는 분만의 개시에 중요한 역할을 하게 됩니다.뇌하수체 후엽뇌하수체 후엽은 분비선이 아니지만 시상하부의 앞부분에 있는 세포에서 생산하는 호르몬이 신경섬유를 따라 이곳에 흘러들어 저장되어 있다가 시상하부에서 시작하는 신경흥분이 전도되면 저장되었던 호르몬이 혈액내로 방출됩니다. 그러므로 호르몬의 일시적인 저장장소 역할을 하게 됩니다.-Oxytocin (옥시토신)포유동물에서 옥시토신은 유선에서 유즙을 배출시키는 기능과 분만시에 자궁근을 수축시켜 태아를 만출시키는 기능을 수행하게 됩니다. 이와같이, OT는 성숙한 암컷에서 번식주기중의 특정한 시기에 한하여 생리작용을 발현하지만, 수컷에서는 특기할만 기능이 없습니다.옥시토신은 9개의 아미노산 잔기로 구성된 노나펩티드로서, 1번과 6번 아미노산인 시스테인이 이황화결합을 하여 시스틴으로 전환되며ㄴ서 고리를 형성하고, 나머지 3개의 아미노산은 직쇄상의 측쇄가 됩니다.분만시에는 태아가 자궁경에 물리적인 자극을 가하고, 이 자극이 신경계를 경유하여 시상하부에 이르면 OT가 분비되며, 분비된 OT는 자궁근을 강하게 수축시켜 진통을 유발하면서 태아의 만출과 후산을 유도하게 됩니다. 그러나 임신한 사람의 순환혈액에서 전 임심기간을 통하여 OT가 검출되게 됩니다.-Vasopressin (바소프레신, 항이뇨호르몬, ADH(abtidiuretic H))바소프레신은 매우 다양한 생리작용을 발현하지만, 가장 중요한 기능은 생체의 수분평형을 조절하여 채액을 삼투압을 일정하게 유지시크는 기능과 특정한 평활근섬유를 자극하여 수축시키는 기능을 합니다.ADH는 OT와 같이 9개의 아미노산 잔기로 구성된 노나펩티드로서, OT의 3번과 8번 아미노산만이세뇨관이 칼슘 이온을 재흡수하는 것을 촉진한다- 칼시토닌다른 말로 thyrocalcitonin 이라고도 하고 사람과 다른 포유동물의 갑상선에 있는 나포방세포와 어류, 조류 그리고 다른 비 포유성 척추동물들의 칼시토닌 분비선인 후새체에서 분비되는 단백질 호르몬입니다. 칼시토닌은 혈액 속의 칼슘 농도가 정상치보다 높아지면 이를 낮추는 역할을 한다. 부갑상선호르몬인 파라토르몬과는 길항효과를 나타낸다.(7) 부신신상체라고도 합니다. 신장과는 구조와 기능이 전혀 다르고, 수질과 그것을 둘러싸고 있는 피질로 이루어져 있습니다. 좌측은 반달형, 우측은 편평한 삼각형으로 포유류에서는 보통 신장의 앞쪽에 위치하고 있으나 사람에서는 신장 위쪽에 밀착하여 존재합니다. 피막으로 쌓여 있으며, 너비 4∼5cm, 높이 2∼3cm, 중량 7∼8g이고, 혈관조직이 풍부한 장기로 모든 부신 세포는 혈관의 내피세포와 인접하고 있습니다.절단면의 색으로 안쪽의 수질과 바깥쪽의 피질이 구별되며, 이 둘은 발생적·기능적·구조적으로 다르게 되는데, 수질은 외배엽성인 교감신경절 원시세포에서 발생하고, 피질은 중배엽성인 체강상피에서 발생하였습니다. 일반적으로 포유류에서는 암수 간의 크기 차이가 거의 없으나 설치류의 경우는 암컷의 부신이 수컷의 그것에 비하여 크고, 어류의 경우는 2개의 독립된 기관으로 수질에 해당하는 상신과 피질에 해당하는 간질로 나누어져 있습니다.피질은 황색을 띄며 내분비세포들의 배열상태에 따라 3개의 층으로 배열되어 있습니다. 즉 바깥부터 안쪽으로 사구층, 다발층, 그물층으로 나뉘며, 피질스테로이드라하여 생명에 필수적인 호르몬을 분비하게 됩니다. 무게의 10% 정도를 차지하고 있는 수질은 암적색을 띠며 내분비세포들은 무리를 지어 분포하고 있습니다. 내분비세포에서는 카테콜아민에 속하는 에피네프린과 노르에피네프린을 생성하게 됩니다. 이 밖에도 신경절세포들이 분포하고 있으며, 교감신경계와 함께 하나의 기능적 단위를 형성하고 있습니다.- 부신 피질 호르몬탄수화물과 무기질 대사에 주로 관여하게다.

자연과학| 2008.11.02| 16페이지| 4,500원| 조회(960)

호르몬, 뇌하수체, 내분비계, 인간의호르몬, 인간호르몬

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피아제 인지발달이론과 비고츠키의 심리발달이론

목 차Ⅰ. 들어가면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1Ⅱ. Piaget의 인지발달이론 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.11) Jean Piaget의 생에 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.12) Piaget 이론의 기본견해 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.23) 인지발달의 기제 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.4① 조직 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.4② 적응 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.54) 인지발달단계 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.8① 감각운동기 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.8② 전조작기 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.9③ 구체적 조작기 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.13④ 형식적 조작기 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.145) Piaget 이론의 교육적 적용 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.16① 교육과정 개발 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.17② 학습자의 활동 강조 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.17③ 인지갈등 유발 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.17④ 사회적 상호작용 촉진 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.176) Piaget 이론에 대한 비판 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.19Ⅲ. Vygotsky의 사회역사적 심리발달이론 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.201) Vygotsky의 기본견해 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.202) 근접발달영역 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.213) 발판화 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.234) 상호적 vism) 관점은 Barrlett(1932) 이후 수많은 심리학자들에 의해 채택되어 왔으므로 피아제가 처음 제안한 것으 아니지만 피아제의 구성주의적 입장은 특유의 발달적 과점을 갖고 있다. 만약, 실재가 구성되는 것이라면 발달수준이 다를 경우 구성되는 실재도 다를 것이다. 이를테면 동일한 대상이나 사건이라고 하더라도 3세 아동과 7세 아동은 전혀 다르게 해석할 것이다. 결험을 지식의 원천이라고 주장하는 경험론이나 지식의 토대가 되는 본유관념을 갖고 태어난다고 주장하는 선천론과 달리 피아제는 인지가 유전과 환경의 상호작용을 통해 구성된다고 믿었다.다섯째, 인지발달은 단계적으로 이루어진다. 피아제에 의하면 발달이란 지식이나 기능이 점진적으로 축적되는 과정이 아니라 사고가 질적으로 변용되는 과정이다. 따라서 특정 단계에서의 사고는 선행단계나 후속단계의 사고와 질적인 측면에서 완전히 다르다. Flavell(1970)에 의하면 단계의 특징은 다음과 같다.· 인지발달단계의 특징1. 단계는 양적인 차이가 아니라 질적인 차이를 나타낸다. 단계는 세계와 자신에 대한 사 고의 수준과 방식을 나타낸다.2. 특정 단계에서 상위 단계로의 변화는 점진적으로 이루어지는 것이 아니라 급격하게 이 루어진다. 다시 말하면 인지발달이란 비연속적 과정이다.3. 특정 단계 내의 아동의 사고는 비교적 동질적이다. 단계에 관련된 모든 기능들은 통합 되며, 결과적으로 다양한 과제에 대해 동질적인 인지기능이 수행된다.4. 모든 사람들은 네 개의 발달단계를 동일한 순서로 통과한다.피아제는 발달단계를 통과하는 순서가 불변적이고 문화적 보편성이 있다고 가정한다. 발달단계의 불변적 순서에 대한 가정은 발달이 점성적 성질 즉, 발달은 계열적으로 진행되고 후속발달은 초기의 발달에 기반을 두고 있다는 것을 갖고 있다고 믿는 피아제의 견해에서 기인한다. 피아제에 의하면 새로운 인지기능이 처음부터 완전한 형태로 출현하지 않는다. 새로운 인지구조는 초기의 원시적인 구조를 변형시킨 것이다. 피아제에 의하면 청소년기의 추상적사람이 관습과 풍습의 차이로 인해 겪는 문화적 충격이 좋은 예가 될 것이다. 개인의 일상적 경험에는 동화와 조절이 모두 포함되어 있다. 동화와 조절은 지적 발달의 모든 수준에서 나타나기 때문에 기능적 불변성(functional invariant)이라고 부른다.평형화는 인지구조의 항상적 균형상태를 유지하려는 과정을 의마한다. 피아제에 의하면 발달에는 (1) 성숙 (2) 물리적 환경 (3) 사회적 전수 (4) 평형화 등 네 가지 요인이 작용한다. 그러나 평형화를 제외한 세 가지 요인으로는 발달을 충분히 설명할 수 업삳고 보고 평형화를 가장 중시한다. 단, 평형화는 정적인 상태에서의 힘으 균형을 의미하는 것이 아니라, 끊임없이 행동을 조정하는 복합적이고 역동적인 과정이다. 피아제에 의하면 사람들은 인지의 균형을 달성하기 위해 사고과정의 적절성을 끊임없이 검증한다. 피아제는 평형화의 세 가지 형태를 (1) 동화와 조절의 평형 (2) 도식들 사이의 평형 (3) 전체와 부분 사이의 평형으로 구분했다.평형화는 인지발달의 핵심기제로 지적 발달의 원동력으로 작용한다. 인지발달에서 평형화가 작용하는 단계를 보면 (1) 낮은 수준에서 평형이 유지되는 단계 (2) 기존 도식이나 인지구조로 동화할 수 없는 상황에 직면했을때 인지불평형(disequlibrium)유발 (3) 인지갈등을 해결하기 위한 인지구조의 재구성이다.평형화는 발달의 동인을 제공하는데, 이에 따르면 기존의 도식에 일치하지 않는 정보에 직변하면 불균형이 초래된다. 이러한 인지불균형을 불쾌한 상태이므로 평형을 회복하려는 시도를 하게 된다. 평형화는 인지구조를 수정하는 과정을 통해서 달성된다. 기존도식에 일치하지 않는 정보가 제시되면 도식을 다소 수정하게 되고 그 결과 보다 안정된 새로운 구조가 발달하게 된다. 그러나 정보와 인지구조가 지나치게 큰 차이가 있으면 조절을 물론 동화도 불가능하다. 이 경우 그 정보는 무시되고, 인지구조는 원래대로 존속하게 된다. 예컨대, 5세 아동에게 대수 문제를 풀라고 하면 잠시 인지불균형 6세에서 8세 사이의 아동들은 움직이는 것은 생명이 있다고 생각한다. 구름이나 저전거는 움직이므로 살아 있고 꽃이나 책상은 움직이지 않으므로 죽은 것이라고 답한다. 8세 이후가 되어야 비로소 스스로 움직이는 것이 살아 있다고 생각한다.그러나 사물을 지각적인 속성에 의해서 파악하는 이 시기의 사고는 가역성(reversibility)이 결여되어 있어 사고의 체계성과 논리성이 부족하다. 피아제는 논리적인 사고능력을 조작이라고 하는데 이 시기의 아동들은 조작 능력이 불충분하다는 의미에서 전조작 사고라고 부르고 있는 것이다.전조작기 아동들은 형상이나 사물의 여러 가지 측면들을 동시에 고려하지 못하고 한 가지 측면에 구속된다. 조작기 아동의 이러한 사고의 한계를 중심화(centration)라고 부른다. 중심화 경향은 전조작기 아동의 자아중심성과 직관적 사고에서 전형적으로 나타난다.자아중심성(egocentrism)이란 사물이나 사진이나사건을 대할 떄 다른 사람들의 관점을 고려하지 못하는 인지적 한계를 마한다. 자아중심적인 아동들은 다른 사람의 감정, 생각, 관점이 자신과 동일하다고 생각한다. 즉, 다른 사람들도 자기와 똑같은 방식을 보고 들을 것이라고 생각한다. 이 단계의 아동들은 천으로 눈을 가리면 다른 사람들도 볼 수 없을 것이라고 생각한다. 막내인 6세 소년은 1학년 학생은 모두 형이 있을 것이라고 말했다고 한다. (자기에게 형이 있으므로) 아동의 자아중심성은 피아제의 의 세 산 모형실험에서 잘 드러난다. 세 산 모형과 같이 세 개의 산으로 된 모형을 두고 A위치에 4세 아동이 안장 있다고 가정하자. 그 자리에서 산이 어떤 모습으로 보이는가 물어보면 조망 A를 정확하게 선택한다. 그러나 위치 C에 인형을 둔 다음 인형이 있는 자리에서는 산이 어떤 모습으로 보이는가 물어보면 대부분의 아동은 조망 C가 아니라 조망 A를 선택한다. 이와 같이 전조작기 아동들은 자신의 위치에서만 사물을 이해할 뿐 다른 사람의 위치에서 사물의 모습을 추론하는 데는 한계를 나타낸다. 자아 중을 의미한다. 형식적 조작기의 사고는 직접적이고 현실적인 사상에 국한되지 않는다. 이에 반해 구체적 조작기의 아동들은 자신의 사고내용을 검토할 수 없다. 그들은 외부세계로부터 지식을 획득할 수는 있지만 자신의 기존지식을 성찰하는 과정을 통해 새로운 지식을 획득할 수 있는 반성적 추상화가 불가능하다.형식적 조작기의 특징은 다음과 같다.첫째, 추상적 사고가 가능하다. 형식적 조작기의 사고는 순수한 상징에 근거하여 수행된다. 형식적 조작기에 도달하면 추상적 개념을 사용해서 논리적으로 사고할 수 있다. 그 결과 자신의 사고에 대한 사고가 가능하고 자신의 사고내용에 대해 숙고할 수 있게 된다.반성적 추상화란 사고에 대한 사고, 즉 내적 성찰의 과정을 의미한다. 형식적 조작기의 아동들은 이러한 반성적 사고과정을 통해 자신의 지식을 새로운 장면에 쉽게 적용할수 있고 기존의 문제를 해결하기 위한 대안적인 전략을 강구할 수 있다.둘째, 형식적 조작기에는 가설연역적 사고가 가능하다. 가설연역적 사고는 문제를 해결하기 위해 가설을 설정하고 그 가설의 검증을 통해 결론을 도출하는 사고를 말한다. 구체적 조작기의 아동도 적합한 증거만 제시하면 논리적 사고를 통해 정확한 결론을 도출할 수 있다. 그러나 그 사고는 친숙한 대상이나 사물에 한정된다. 반면에 형식적 조작은 구체적 사실에만 한정되지 않고 가설을 설정할 수 있는 능력이므로 이 조작단계는 문제를 해겷기 위해 가설을 설정하고 가설을 검증할 수 있는 방안을 강구할 수 있다.셋째, 형식적 조작기가 되면 명제적 사고를 할 수 있다. 즉, 명제를 구성하고 명제들 사이의 관계에 대해 논리적으로 추론할 수 있다. 명제적 사고란 “A인 동시에 B", "A이지만 B는 아님”, “A도 아니고 B도 아님”과 같은 세 개의 명제를 바탕으로 가설을 설정하고 논리적으로 추론하는 능력을 말한다.넷째, 청년기의 가설 연역적 사고는 추상적이고 융통성있는 사고의 발달을 가능하게 한다. 아동과 청년들에게 “만일 눈을 하나 더 가질 수 있고 눈을 신체에 어떤 부위하라.

사회과학| 2008.10.25| 28페이지| 3,500원| 조회(366)

Piaget, 피아제, 비고츠키, Vygotsky, 인지발달

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(식물학) - 종자은행에 대해서

목 차Ⅰ. 들어가면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1Ⅱ. 본론 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.11) 종자은행이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥? p.12) 종자은행의 목표 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.13) 국내외 종자은행 현황 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.2① 국내의 경우 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.2② 국외의 경우 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.24) 국가외 각 기관별 종자은행의 운영형태 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.3① 충북 산림 과학 연구소 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.3② 농촌진흥청 종자은행(국립농업유전자원센터) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.5③ 스발바르 국제 종자 저장고 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.7④ 미국 콜로라도 대학 유전자원 보존센터 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.85) 종자은행이 인류에게 주는 이익 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.96) 토양 종자은행 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.10① 토양종자은행이 생기는 과정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.10② 토양종자은행이 있는 장소 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.11③ 토양종자은행으로 식생 복원 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.11Ⅲ. 마치면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.12Ⅳ. 참고문헌‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ? p.13Ⅰ. 들어가면서‘종자은행’이라는 단어, 김영환 교수님께서 식물학 시간에 과제를 내주시면서 들었을 때, 잘 아는 것 같으면서도 잘 모르겠는 애매모호한 단어였습니다. 평소에 식물과 재배에 대해 관심이 많았었고, 초등학교 때부터 관심이 있는 입니다. 식물의 종자는 유전자원으로 이용될 뿐만 아니라, 식물체를 다시 연구하여 더욱 이익이 되게 재생산 하고, 선별과정을 통해 식물체를 변형시키는데 사용되기도 합니다. 식물자원의 지속적인 이용을 위하여 가장 중요한 문제점은 식물의 영구적인 보전을 하는것입니다. 이를 위하여 가장 간편하고 쉽고 경제적인 방법이 종자은행을 구축하는 것입니다. 또한 종자은행의 구축은 서식지에서 식물종이 멸종되어 버리는 것을 방지할수 있는 가장 확실한 방법이기도 합니다.미국, 영국, 독일 등의 선진국에서는 이미 오래전부터 이런 문제점들을 파악하고, 자국의 식물자원뿐 아니라 타국의 식물자원에 대해서도 종자 및 생체재료를 수집해 오고 있고, 종자은행을 구축하여 관련분야의 학자들 혹은 일반인에게 편의를 제공해오고 있습니다. 또한 미래에 이용하기 위한 초저온저장 및 보관등을 하고 있고, 장기저장에 필요한 종자의 최적 수분함량, 건조 조건, 발아에 필요한 잠복기등을 고려하여 저장하고 있습니다.3) 국내의 종자은행 현황① 국내의 경우국내의 식물자원의 현황은 천리포 수목원이 약 6,686분류군으로 국내에서 가장 많은 식물 자원을 확보하고 있습니다. 그 외에 국립 수목원이 2,844종, 서울대학교 농업대학 부설수목원이 1,700종, 서울대공원이 다육식물 685종, 양치식물 558종 외 다수가 있고, 용인자연농원이 140종 987품종, 기청산식물원이 200여종, 미립식물원이 740종등이 있습니다.현지 국내에는 농업진흥청과 고려대학교 및 산림청의 종자은행등이 운영되고 있습니다. 이들 종자은행에 확보된 자원식물의 종자는 농업진흥청 산하 종자은행에서 1,777종 151,082점을 확보하고 있으나, 대부분이 식량작물, 원예작물, 특용작물 및 시료작물에 한정되어 있고, 자생식물은 408종류로 매우 미미한 실정입니다. 또한 고려대학교의 종자은행의 경우는 그 대상이 초본, 특히 잡초류로 한정되어 있고, 92과 825종 3,149점이 종자가 확보되어 있으나 확증표본의 미확보로 종자의 근원인 원식물의 동정이 다소 0년 8월 25일부터 식물종자 수집 사업을 착수함으로써 유전자원으로써 종자의 중요성을 다시 한 번 일깨워 주고 있습니다. 이처럼 선진국에서는 이미 오래전부터 종자은행을 구축하고 관련연구를 수행해 많은 양의 정보를 축적하였으며, 수집된 종자의 분양을 통해, 관련 분야에서 막대한 부가가치를 창출해 내고 있습니다.4) 국내외 각 기관별 종자은행의 운영형태① 충북산림환경연구소충북산림환경연구소에서는 충북도내 희귀종, 천연기념수, 야생초화류등 향토유전자를 보존하여 연구사업에 활용하고 국민들이 필요시 종자를 제공하기 위해서 식물종자은행을 운영하고 있습니다.또, 식물종자은행을 설치함으로써 유전공학 응용기술의 발달과 고부가 가치의 식물종자 생산이 요구되고 국가간 씨앗분쟁을 막을 수 있고 우리고유의 임목 및 야생초화류의 지적재산권 보호와 충북도내 우량 임목 및 야생초화류의 유전자를 체계적으로 유지 보존할 수 있게 되는 것입니다.- 시설현황* 설치 장소 : 본 연구소 연구 1동 내* 설치 면적 : 33.0㎡ (10.0평)- 냉 동 실 : 5.2㎡ (1.57평), 냉장 1실 : 5.2㎡ (1.57평)- 냉장 2실 : 5.2㎡ (1.57평), 작 업 실 : 12.6㎡ (3.81평)* 첨단 종자저장 시설 평면도- 종자 저장 현황번호침 엽 수활 엽 수야생초화류비 고수 종중량(g)수 종중량(g)수 종중량(g)1측백나무(단양영천)2,210산수유4,700가시연꽃10099 파종 증식2은행나무(괴산청안)2,320보리수4,680붓꽃50립〃3왕소나무240낙상홍1,400부용〃〃4은행(영국사)8,000모감주4,500은방울꽃〃〃5정이품송30립팥배나무1,080기린초〃〃6전나무117회잎나무100톱풀〃〃7잣나무164마가목2,900범부채〃〃8삼나무122벽오동100왜성, 술패랭이〃〃9소나무157초피나무1,000층층풀〃〃10낙엽송139펜듀라, 자작나무2611편백나무7712리기다19213리기테다19114해송154계14종14,08310종20,4869종100g, 400립② 농촌진흥청 종자은행(국립농업유전자원센터)농촌진흥 후손들이 살아남을 수 있도록 각종 종자들을 저장하는 이 창고는 노아의 방주와 대비되어 ‘최후의 날 저장고‘라고 불리고 있습니다.이 저장고는 지구온난화가 진행돼 북극의 얼음이 다 녹더라도 잠기지 않도록 산 속으로 120m 들어간 지점에 지어졌고, 특히 추운 지역의 깊은 산 속에 저장고를 건설해 대재앙의 여파로 시설이 작동을 멈추더라도 자연냉동이 가능하게 됩니다.이 저장고에는 현재 섭씨 영하 18도로 온도를 낮추는 작업이 진행되고 있습니다. 내년 2월쯤 첫 번째 종자들이 도착하게 되며 최대 300만종의 씨앗들이 보관되고,0 냉동상태에서 보관된 종자들은 각기 싹을 틔우는 능력에 차이를 보이게 됩니다.완두콩은 20∼30년 가량 버티지만, 인류가 주식으로 삼는 밀과 보리는 무려 1000여년간 냉동해도 발아가 가능하게 되고. 깊이 50m의 동굴 안에 너비와 길이 각각 4.5m, 두께 1m의 강화 콘크리트 벽으로 둘러싸여 눈보라, 움직이는 빙하, 북극곰의 공격에도 안전합니다.상근 직원은 없고 매년 한 차례씩 GCDT를 비롯한 노르웨이 및 국제기구 관계자들이 방문해 내부 상태를 점검하게 됩니다.④ 미국 콜로라도 대학 유전자원 보존센터미국 콜로라도주 포트 콜린스 소재, 콜로라도 대학에 있는 국립 유전자원 보존센터는 수 10만 가지의 종자들을 냉동상태로 보존하는 국제 종자은행들 가운데 세계 최대규모로서 미국 연방 노동부가 운영하고 있습니다.이 종자은행의 크리스티나 월터스 박사는 국립 유전자원 보존 센터의 내부를 안내하면서 이 종자은행의 가장 두드러진 특징은 극히 낮은 온도에서 종자들을 보존하는 것이라고 말합니다. 밀 종자의 경우 실내 상온에서 50년까지 보존될 수 있는 것에 비해 이곳 냉동 보존실에서는 200년까지 보존될 수 있으며 그 때가서도 종자가 정상적으로 발아된다는 것입니다.너비 34 미터에 폭이 15미터인 한 개의 냉동 보존실에는 섭씨 영하 18도의 온도속에 약 5천개의 종자가 들어 있는 자루들이 여러 개의 선반에 가즈런히 보관돼 있습니다.보존돼 있는 종자들은 인도에품의 4분의 1인 식물에서 추출하게 되는데, 전 세계 식물의 5분의 4는 아직 연구가 안된 상태이고, 새로운 치료제를 개발할 가능성이 있게 됩니다. 나비나물속의 식물 중에는 지중해 지역에서 자라는 한 종에서는 혈액을 응고시키는 단백질을 추출하고 있는데, 이 단백질은 인간에게 나타는 희귀한 혈액 질환을 분별해 내는 데 도움이 되게 됩니다.남미에 사탕수수를 발효하여 에탄올을 이용한 차세대 연료를 개발하는 것처럼 새로운 식품이나 연료나 섬유도 개발해 새로운 대체 에너지나 기타 인류에게 도움이 될 것입니다.요즈음 외국에서 온 과학자들이 종자은행에 연구하면서 종자를 보관하고 발아하는 기술을 습득한 후, 각 고국으로 돌아가 종자은행을 설립하고 있고, 각 고국의 종자은행에서 각국의 특산품을 개량하여 소유권을 받게되어 다른나라에 이 종자를 팔 때, 소유권에 대한 판권의 권리를 같게되어, 국익의 이익이 될 수도 있습니다.종자의 표본들을 사용하여 질이 나빠진 땅을 재생시키기도 하고, 심각한 멸종 위기에 처한 종의 보유량을 증가시킬 수 있으므로, 이러한 보존 전략이 전 세계에서 식물들과 그것들에 의존하여 살아가고 있는 많은 생명체들이 빠르게 멸종되어 가는 추세를 다시 역으로 바꿀 수 있는 도움이 되기도 합니다.종자 판권에 대한 그 예로 우리가 즐겨 먹는 딸기의 90%는 일본 종자라는 것입니다. 2002년 우리나라도 ‘국제식물 신품종보호동맹’에 가입하여 2009년부터는 남의 종자에 대한 사용로를 지불하게 됩니다. 딸기를 예로써 든다면 우리나라가 일본에 지불해야 할 딸기 종자 사용료가 자그마치 일년에 700억이 넘을 것으로 예상되고 있습니다.딸기 뿐만 아니라, 그 외에도 감자도 상당한 량의 로열티를 지불해야 될 것으로 예상되고 상당한 양이 소비되고 있는 외국산 장미도 마찬가지의 상태입니다. 현재 상태에서 딸기 사용료를 낸다고 가정하면 농가가 짊어져야 할 액수는 딸기 한 포기당 100원꼴이 되어 생산단가의 상당한 인상이 예상될 뿐만 아니라, 일본으로 나가는 외화의 양도 상당히 되어 소니다.

자연과학| 2008.07.14| 14페이지| 4,000원| 조회(1,115)

꽃, 식물, 식물학, 종자, 종자은행

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(식물학,식물생리학) - C3 식물, C4식물 ,CAM식물의 기작, 종류, 장단점 평가A+최고예요

목 차Ⅰ. 들어가면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1Ⅱ. 본문 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.11) C3, C4, CAM 식물이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1① C3 식물이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1② C4 식물이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1③ CAM 식물이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.22) 켈빈 회로는 어떤 원리로 밝혀지게 되었는가? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.23) C3, C4, CAM 식물의 Pathway ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.3① C3 식물의 Pathway ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.3② C4 식물의 Pathway ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.9③ CAM 식물의 Pathway ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.124) C3, C4 식물의 차이점 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.15① 구조적 차이점 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.15② 대사과정 차이점 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.175) 광호흡이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.19Ⅲ. 마치면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.21Ⅳ. 참고문헌 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.21Ⅰ. 들어가면서초기 원시지구의 출현, 그리고 초기 유기물부터 코아세르베이트 그리고 가장 유력한 학설인 세포내 공생설로 광합성을 하는 남세균의 등장으로, 지구내 대기조성이 산소가 대다수가 차지하게 되었습니다. 교수님께서 ‘C3, C4, CAM’식물에 대해서 조사하라는 과제를 내주셨을때, 고등학교 때 생물2 과정을 배우면서 광합성이 단순히 물과 이산화탄소를 이용해 포도당(glucose거쳐 포도당으로 합성되는지 칼빈회로의 경로를 알 수 있다. 그 결과 밝혀진 칼빈 회로의 첫 번째 반응은 이산화탄소 기체와 RuBP가 결합하여 PGA이 되는 과정이다. 따라서 암반응에서 최초로 생성되는 물질은 PGA라고 할 수 있다.이런 처음으로 기체가 3탄당인지 혹은 4탄당인지로 C3, C4 식물로 구별하게 됩니다.3) C3, C4, CAM 식물의 Pathway① C3 식물의 PathwayC3 식물의 Pathway를 살펴보게 되면, 우선 C3 식물은 켈빈회로라는 주기를 계속 반복하여 돌게 됩니다. 이런 캘빈 회로는 3단계로 진행되게 됩니다.1. 이산화탄소 수용체인 RuBP가 ‘카복시화’되어 켈빈회로 최초의 안정한 중간사물인 PGA가 형성되어지게 됩니다.2. 3-포스포글리세르산이 ‘환원’되어 탄수화물인 GAP(글리세르알데히드-3-인산)이 형성되어지게 됩니다.3. 글리세르알데히드-3-인산에서 이산화탄소 수용체인리블로오스-1,5이인산이 ‘재생성’되게 됩니다.이산화탄소의 탄소는 자연계에 존재하는 가장 산화된 형태의 탄소입니다. 최초의 안정한 중간산물인 3-포스포글리세르산은 이보다 환원되고, 글리세르알데히드-3-인산 산물에서는 더욱 환원되어 집니다. 결국 켈빈 회로의 초기 반응은 대기 탄소를 완전히 환원시켜 유기화합물로 쉽게 편입되어 지게 됩니다.이산화탄소는 RuBP와 반응하여 2분자의 PGA를 형성함으로써 켈빈 회로로 들어가게 됩니다. (그림 2-3, 표 2-1) 이 반응은 루비스코(rubisco)라고 부르는, 엽록체 효소인 RuBP 카복시화효소.산소화효소에 의해 촉매되어 집니다. 이름에서 보듯이 이 효소는 동일한 기질인 리불로오스-1,5-이인산에 이산화탄소와 영쟁하는 반소분자를 부가시키는 산소화효소의 활성도를 갖게 됩니다. 이러한 특성 때문에 이산화탄소의 순고정이 제한되게 됩니다.그림 1-2에서 보듯이 이산화탄소는 RuBP의 2번탄소에 부가되어 가수분해되어 안정한 산물인 PGA 두 분자를 만들게 됩니다(표 2-1 반응1 참조).카복시화 반응의 2가지 특성이 특히 중 됩니다.이산화탄소가 계속 흡수되려면 이산화탄소 수용체인 RuBP이 계속 재생성되어야 합니다. 캘빈 회로의 중간산물이 결핍되는것을 방지하기 위해, 3탄당인 인산 5분자가 탄소의 재배열되어 3분자의 RuBP가 생성됩니다.1. 한분자의 글리세르알데히드-3-인산은 3탄당의 인산 이성질화효소에 의해서 촉매되는 이성질화 반응을 통하여 디히드록시아세톤-3-인산으로 바뀌게 됩니다. (반응4)2. 이후, 알돌리아제(aldolase) 촉매반응에 의하여 디히드록시아세톤-3-인산은 두 번째 분자인 글리세르알데히드-3-인산과 함께 과당-1,6-이인산을 형성하게 됩니다 (반응5)3. 과당-1,6-이인산은 회로에서 중요한 위치를 차지하며, 과당-6-인산으로 가수분해된 후(표 2-1, 반응6) 케톨전달효소와 반응하게 됩니다.4. 이탄소단위는 케톨전달효소에 의해 세 번째 분자인 글레시르알데히드-3-인산으로 전달되어 에리트로오스-4-인산, 크실룰로오스-5-인산을 형성하게 됩니다. (반응7)5. 에리트로오스-4-인산은 알돌라아제의 작용을 통하여 네 번째 분자인 삼탄당 인산과 결합하여 철탄당인 세도헵튤로오스-1,7-이인산을 형성하게 됩니다. (반응8)6. 이는 다시 특정한 인산가수분해효소에 의하여 세도헵튤로오스-7-인산으로 가수분해 되어 집니다. (반응 9)7. 세도헵튤로오스-7-인산은 케톨기전달효소의 작용에 의하여 이탄소단위를 다섯 번째 글리세르알데히드-3-인산분자에 넘겨주어 리보오스-5-인산, 크실룰로오스-5-인산을 형성하게 됩니다. (반응 10)8. 두분자의 크실룰로오스-5-인산은 에피머화 효소(epimerase)에 의하여 en 분자의 리불로오스-5- 인산으로 전환되어 집니다. 리불로오스-5-인산의 세 번째 분자는 이성질화 효소에 의하여 리보오스-5-인산(반응 11b)으로부터 형성됩니다.9. 마지막으로 포스포리불로오스키나아제 작용에 의하여 리불로오스-5- 인산이 ATP로 인산화되어 초기 이산화탄소 수용체의 역할을 하는 RuBP 3분자가 재생성 되어 집니다.이러한 복잡한 경로를 통해 이산화송할수 있게 됩니다. 이러한 과정의 결과로 세포내의 이산화탄소 기체의 농도가 상당히 높아지게 되고, 루비스코의 카복시화 부위에서 이산화탄소 기체의 농도가 상승하게 되면 리불로오스-1,5-이인산의 산화, 이로 인해서 광호흡이 저해되게 됩니다.사탕수수와 옥수수 같은 열대성 초본에서 발견된 C4 회로는 이제는 단자엽식물과 쌍자엽식물을 포함해서 16개의 과에 존재하는 것으로 알려졌고, 특히 벼과(사탕수수, 옥수수, 수수), 명아주과(Atriplex), 그리고 사초과에서 뚜렷하게 나타납니다. 약 식물의 1% 가량이 C4 대사를 하는 것으로 밝혀졌습니다.C4 회로가 작동하기 위해서는 빛이 필요하게 되는데, 이는 빛이 몇 가지의 특정 효소를 조절하기 때문입니다. 이런 식물들은 C4회로가 갖는 특징 때문에 고온에 대한 적응을 나타나게 됩니다. 첫째로 PEP 카복시화 효소가 기질 HCO3-에 대해 나타내는 친화도는 대기 수준과 비슷한 이산화탄소 농도에 의하여 효소가 포화될 정도로 충분이 높게 됩니다. PEP 카복시화효소의 활성이 이처럼 높기 때문에 C4 식물은 기공을 부분적으로 닫고, C3 식물의 이산화탄소 고정 속도 이상으로 이산화탄소를 고정하면서고 물을 보존할수 있게 됩니다. 두 번째로는 유관속초 세포내에서 이산화탄소가 농출되기 때문에 광호흡이 저해되어 효율이 높아지게 되는것입니다.이러한 특징 때문에 C4식물들은 C3식물들보다 고온에서 더 효율적으로 광합성을 할수 있게 되고, 건조하고 뜨거운 기후에서 상대적으로 잘 자라게 됩니다.포스포에놀피루브산+H2O+NADPH+CO2기체(엽육세포)→ 말산+NADP++Pi(엽육세포)말산+NADP+→ 피루브산+NADPH+CO2(유관초속세포)피루브산+Pi+ATP→ 포스포에놀피루브산+AMP+PPi(엽육세포)PPi+H2O→ 2Pi(엽육세포)AMP+ATP→ 2ADPNet:이산화탄소 기체(엽육세포)+ATP+2H2O→ CO2 기체(유관초속세포)+2ADP+2Pi유관초속세포 내에서 이산화탄소 기체가 농축되는 비용 = 2 ATP per 이산화탄소 기체③ 기체를 고정시키게 됩니다.일부 CAM 식물은 장기적인 조절을 나타내며 환경조건에 따라서 이산화탄소 기체 흡수 패턴을 조정할 수 있게 됩니다. 솔잎국화와 같은 조건적 CAM 식물들은 스트레스를 받지 않는 상태에서는 C3대사를 하게 되고, 열이나 수분이나 염 스트레스를 받으면 CAM 대사를 하게 됩니다. 이런 형태의 조절이 이루어지려면 스트레스 신호를 받을 때 여러 CAM 유전자가 발현되어야 합니다.수생환경에서 남세균과 녹조는 물을 풍부하게 공급받지만, 주변의 이산화탄소 기체 농도는 낮아서 세포 내부에 무기 이산화탄소 기체를 능동적으로 농축하게 되고, 부유성 식물에 풍부한 규조류에서는 C4경로와 동시에 이산화탄소 기체 농축 메커니즘이 작동하게 됩니다. 규조류는 환경의 변화에 반응하여 다른 이산화탄소 기체 농축 메커니즘을 사용할 수 있는 광합성 생물체의 훌륭한 예이기도 합니다.식물계에서 다양한 변종의 출현뿐만 아니라 CAM 식물의 광범위한 분포는 CAM 식물이 수많은 여러 가지의 진화적 근원에 따라 발달해왔음을 제시해 주게 됩니다. C3 식물에서부터 C3-CAM 중간 단계를 거쳐 전적으로 CAM 식물에 의존하는 형태로까지의 점진적 전환이 일어났으며 더욱이 고도로 특이적인 분화가 일어나서 빈영양수종의 수생 CAM 식물을 초래하게 하게 하였습니다.4) C3, C4 식물의 차이점C3 식물과 C4식물은 구조적 대사적으로 큰 차이점을 보이게 됩니다. C4식물은 C3식물보다 더욱데 건조하고 온도가 높은곳에 주로 서식하고 식물체의 중요한 요소라 할 수 있는 질소원이 부족한 곳에서도 광합성을 할수 있게 됩니다. 이는 C4가 C3와는 구조적 기능적으로 다르기 때문에 가능한 것입니다. C3식물과 C4식물의 구조적 대사적 차이점을 보면 다음과 같습니다.① 구조적 차이점유관속(체관과 물관)은 2개의 세포층으로 둘러싸인 특징적인 잎 구조를 가지고 있습니다. 안쪽 세포층은 유관속초세포(bundle sheath cell)라고 불리며, 그라나 구조가 부족한 대신 전분이 많이 저장되어 있게 됩니됩니다.

자연과학| 2008.07.14| 22페이지| 5,000원| 조회(4,517)

광합성, CAM, 식물학, C3, c4

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[생명공학]- GMO에 대해서(제조방법, 사례, 장단점, 느낀점등..) 평가A+최고예요

목 차Ⅰ. 들어가면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.1Ⅱ. 본문 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.11) GM 작물이란? ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.12) GM 작물의 역사 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.23) GM 작물이 만들어지는 과정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.34) GM 작물의 종류 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.8① 제초제 저항성 작물 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.8② 해충 저항성 작물 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.10③ 바이러스 병 저항성 작물 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.12④ 지방산 조성 개량 유지 작물 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.12⑤ 전분 함량 및 구조 개량 작물 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.13⑥ 생명 공학 토마토 육성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.13⑦ 곰팡이 및 세균성병 저항성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ ‥ p.135) GM 작물의 장점과 단점 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.19① 장점의 측면 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.14② 단점의 측면 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.156) GM 작물의 안전성 평가 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.17① 우리나라의 경우 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.17② 미국의 경우 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.18③ 일본의 경우 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.19④ 기타 국가의 환경 방출 실험 현황 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.19Ⅲ. 마치면서 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ p.20Ⅳ. 참고문헌 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥전자를 이식한 콩이 출시되었습니다. 더불어 해출 저항성 옥수수인 YieldGard와 해충 저항성 목화 Bollgard가 본격적으로 상품화되면서 1996년부터 대규모 상업적 재배가 실시되었습니다. 2000년에는 비타민 A가 강화된 황금쌀(Golden Rice)이 개발되어 저개발 국가를 대상으로 하여 개발 기술을 무상으로 공여하기에 이르렀으며, 2002년에는 벼의 유전체 분석 결과를 전세계의 과학자들이 자유로이 정보를 공유할 수 있게 되는 이정표적인 사건이 일어나기도 하였습니다. 2001년말까지 세계적으로 상품화가 허가된 생명공학 작물은 15작물 68품종에 이르게 됩니다. 아직까지는 제초제 저항성 및 해충 저항성 작물이 주류를 이루고 있으나 작물의 품질을 향상시키는 등 다양한 생명공학 작물이 개발중에 있습니다.3) GM작물의 만들어지는 과정생명공학 작물들은 유용 유전자를 찾아, 원하는 작물에 넣어 주는 방법으로, 종의 한계를 뛰어 넘을수 있게 됩니다. 왜냐하면 식물뿐 아니라 동물이나 미생물에서도 식물체에 유용한 유전자를 발굴하기 때문입니다. 이식을 목표라 하는 유전자는 식물 세포 내에서 효과적으로 작용할 수 있도록 먼저 시험관 내에서 재조합을 합니다. 재조합 유전자를 작물내로 이식시키기 위해서는 자연에 존재하는 세균 아그로박테리아를 이용하는 방법과 재조합 DNA를 미세한 금속에 코팅한 후 식물세포를 향해 쏘는 유전자총 방법이 주로 이용되고 있습니다. 이때 주로 쓰는 금속으로는 텅스텐과 금 입자가 있게 됩니다.자연계에서 외래 유전자를 작물 내로 이식시키는 현상은 토양 속에 존재하는 아그로박테리아(Agrobacterium tumefaciens)에서 볼 수 있게 됩니다. 이 세균은 토양 속의 양분이 부족해지면 식물에 침투하여 기생하는 특성을 가지게 되는데, 이때 자신의 유전자를 식물체에 이식하여 필요한 양분을 만들도록 합니다. 식물체의 줄기 혹은 뿌리에 크라운 골(crown gall)이라는 비정상적인 혹이 생기는 이유는 아그로박테리아의 유전자가 식물체에 옮겨져 식물체가 따라 다르게 발현되거나 조직 특이적 발현을 요구하므로 효과적인 유도성 프로모터(inducible promoter)의 활용이 요구되고 있습니다.이렇게 재조합한 유용 유전자를 식물 세포에 이식하여 배양하면 새로운 형질 변환체가 만들어지게 되는 것입니다.입자총 방법에는 외래 유전자와 선발 유전자를 한 개의 플라스미드에 재조합하거나 따로 재조합한 각각의 플라스미드를 섞어서 발사 하기도 합니다.이밖에 외래 유전자를 식물체 내로 이식시키는 방법은 대상 식물의 특성에 따라 매우 다양한 방법이 개발, 활용되고 있습니다.방 법설 명Ti-플라스미드 이용법(Agrobacterium medicated)아그로박테리아를 매개체로 하여 유용 유전자를 식물 세포에 주입시킨 후 성숙한 식물체로 재분화시키는 방법으로, 가장 보편적이고 효과적이다.입자 방법(microprojectile bombardment)재조합 유전자 DNA를 미세한 금속 입자에 코팅한 후 식물 세포에 발사하는 방법으로, 가장 광범위한 식물에 적용할 수 있는 간단한 방법이다.미세주사법(microinjection)미세 조작기와 미세 피펫을 이용하여 재조합 DNA를 직접 세포에 주사하는 방법으로, 높은 숙련도를 요구하고 매우 제한적이다.바이러스 이용법(viral vector transformation)바이러스의 게놈을 유용 유전자와 재조합한 후 이를 운반체로 활용하는 방법으로, 식물의 경우 매우 제한적이다.원형질체 이식법(protoplast transformation)재분화가 가능한 원형질체를 대상으로 PEG 등의 화합물을 재조합 DNA와 같이 사용.전기충격법(electroporation)재조합 DNA를 이식하기 위해 고압 전기 충격을 사용하는 방법.리포좀 융합(liposome fusion)재조합 DNA를 리포좀으로 싸서 융합시키는 방법으로, 매우 제한적이다.화분관법(pollen tube method)수정 후 생기는 화분관을 통해 재조합 DNA를 주입 수정시키는 방법.침지법(dipping orimbibition)세제를 함유한 onis)감자MonsantoEuropean corn borer(ECB)(나비목)Cry1Ab 유전자(Bt ssp kurstaki)옥수수SyngentaSeedsCry9C 유전자(Bt ssp tolworthi)옥수수SyngentaSeedsCry1Ac 유전자(Bt ssp kurstaki)옥수수DeKalbGeneticsCry1F 유전자(Bt ssp aizawai)옥수수Mycogen③ 바이러스 병 저항성 작물사람과 마찬가지로 식물도 바이러스에 의한 병에 걸리게 됩니다. 세균보다 크기가 작고 원인을 밝히기가 힘들고 방제 수단이 없기 때문에 예방의 필요성이 대두되었습니다.동식물은 체내에서 세균이나 바이러스와 같은 이물질이 들어오면 면역 반응을 나타나게 되는데, 사람의 경우에는 면역력이 부족하면 백신 주사를 맞게 됩니다.이와 마찬가지로 미리 바이러스 껍질 단백질 유전자나 바이러스 게놈의 일부를 식물의 체내에 넣어주면 마치 백신의 면역 반응과 같이 저항성을 가지게 됩니다.그러나 이 방법은 면역 특이성이 매우 뛰어나 이식 유전자에 해당하는 바이러스만 한정적으로 작용된다는 것이 단점으로 지적되고 있습니다.④ 지방산 조성 개량 유지 작물기름을 생산해 내는 작물의 경우에는 지방산의 조성을 변화시킬 수도 있습니다. 유용 유전자를 이식시켜 샴푸, 세정제등을 만드는 짦은 지방산의 함량을 증가시키거나 불포화 지방산을 증가시킨 유채의 개발을 예로 들을 수 있습니다. 그리고 1가 불포화 지방산의 함량이 높은 대신 2가 불포화 지방산의 함량을 감소시킨 콩 등이 개발되고 있습니다.형질 전환이식 유전자적용 식물개발회사stearoyl ACP desaturasehigh-unsaturated카놀라PioneerHi-Bred12:0-ACP thioesterasehigh laurate (12:0)와myristate (14:0)카놀라Calgeneanti-sense fatty aciddesaturase (GmFad2-1)high-oleate (monounsat)low-linoleate (polyunsat)콩Dupo제초제에 대해 내성을 가져 약해를 방제할수 있고, 토마토와 같이 물러지는것을 방지하고 당도의 향상으로 상품성이 증가되어 수확 이후의 드는 비용을 절감할 수 있습니다.(3) 사회적 측면적은 노동력과 투입 비용으로도 수확량을 높이거나 영양가치와 보존성도 향상시킬수 있습니다. 제초제의 내성, 병해충 내성과 같이 투입부문 특질을 강화시킨 유전자 조작 농작물들은 농약사용량과 살포회수가 줄어들게 되어 노동력과 투입비용이 절감되게 됩니다. 제초제, 살충제의 사용의 감소로 환경오염등도 방지할수 있습니다② 단점의 측면(1) 인체·가축에 대한 식품안전성GMO 농작물도 장기간 섭취하였을 경우에는 면역체계를 약화시키 며, 알레르기 반응을 불러일으킨다는 실험결과가 보고되고 있습니다. 외래 유전자가 인체나 가축의 소화기관에 서식하는 미생물에 전이 되고, 그 결과 새로운 알레르기나 신종 박테리아가 생성되어 항생제 치료 효과를 저해할 수도 있게 됩니다. WHO도 이와 관련 과학적 문제가 있음을 인정했고, 세심한 주의를 요구가 필요합니다.(2) GMO 농작물의 장기간 재배시 생태계를 교란할 우려- 이종간 교배에 의한 유전자 전파특정 제초제, 살충제 사용에 따라 환경오염을 가중시키고, 생태계를 교란시킬 새로운 변종(슈퍼잡초, 슈퍼해충)이 출현할 가능성이 있게 됩니다. 생존력이 강한 변형종이 고유 토종 제압할수 있게 되는데, 그 예를 들게 되면 미국이 남미산 옥수수를 유전적으로 개량해 남미로 수출했을 때 개량 옥수 수가 남미의 옥수수 밭을 휩쓸어버려 엄청난 피해를 입히게 되었습니다또한 슈퍼잡초 문제가 있게 되는데, GMO 품종과 야생의 근연종이 교배를 통해 새로운 종이 만들어질 경우 제초제 저항성이 잡초에게 옮아가 슈퍼잡초 생성되게 됩니다. 슈퍼해충 문제도 있는데, 미국에서도 GMO 농작물이 주변의 잡초와 자연교배하여 '슈퍼잡초' 를 탄생시키거나, 살충제에 내성을 가진 '슈퍼 해충'의 출현하게 되었다는 연구 결과가 나오기도 하였습니다.- 토양생태계 파괴특정 제초제를 사용함으로써 제초제의 독성이

자연과학| 2008.07.14| 23페이지| 5,000원| 조회(1,183)

세균, 실험, 유전, 저항성, 작물

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