Microscopic ObservationObjectiveMicroorganism의 관찰에 사용되는 현미경의 구조와 사용방법을 알고, 현미경을 통해 Live Cell의 특징을 알아본다. - LM, Light Microscope - SEM, Scanning Electron Microscope - TEM, Transmission Electron Microscope• 일반적 광학 현미경 (LM, Light Microscope)• 주사전자 현미경 (SEM, Scanning Electron Microscope)• 투과전자 현미경 (TEM, Transmission Electron Microscope )• LM, Light Microscope의 구조• 대물렌즈 - 피검체에 가까운 렌즈로서 4ⅹ, 10ⅹ, 40ⅹ, 100ⅹ등이 있다.•접안렌즈 - 대물렌즈에의해 생긴 확대상을 확대하는 기능을 하며 5ⅹ, 8ⅹ, 10ⅹ, 25ⅹ등이 있다.• 조리개 - 반사경에서 렌즈를 보내는 광선의 양을 조절하는 장치• 반사경 - 광선을 반사하여 렌즈로 보내는 장치• 집광기 - 재물대 구멍의 중앙에 광선을 집중시키는 장치• 접안렌즈대물렌즈immersion oil - Slide glass와 Cover glass두 유리판과 시료 사이의 공간의 빛 굴절률을 조절. • Bacteria : 1,000 × • Yeast Fungi : 400 ×현미경 관찰시 주의할 점현미경 이동시에는 반드시 똑바로 세운 상태로 조심해서 운반. 렌즈에 손이 닿지 않도록 하고 닦을 때는 렌즈페이퍼를 사용. 현미경 작동이 안될 때 혼자 고치려 하지 말고 Assistant의 도움을 받는다. 언제나 저배율에서 먼저 관찰을 하고 고배율로 전환한다. 렌즈와 재물대의 Slide glass가 부딪쳐 깨지기 쉬우므로 경통을 내릴 때는 반드시 옆에서 보면서 작동해야 한다. 정확한 측정을 위해 실험도중 Contamination이 발생하지 않도록 주의한다.• Characterization of the microorganismSize : length width for rods, diameter for cocci (use of ocula micrometer) Motility Viability [ Brownian movement ] Gram + / - Spore forming• Cell의 크기측정• 접안 마이크로미터 1눈금의 길이 = a/b × 10㎛ a : 대물 마이크로미터의 눈금수 b : 접안 마이크로미터의 눈금수Graphic of microorganismYeastFungiOther microorganismBacillusStreptococcusVivrioAlternariaCamnvlobacterEscherichiaSalmonella{nameOfApplication=Show}
Cell membrane1- Structure of cell membrane 2- Transport Processes 1) Free diffusion 2) Facilitated diffusion 3) Active transportStructure of cell membrane이중막 반투과성 고유 단백질 - pump - ion channel or pore - receptor - enzymePump – 에너지를 소비하면서 세포 안과 밖의 물질의 농도경사에 의한 확산력을 무시하고 전해질이나 다른 분자들을 세포내부, 혹은 외부로 이동시켜 세포내부의 구성성분을 일정하게 유지하는 기능을 한다. Ion channel or pore – 지질층을 통과할 수 없는 적극화된 분자를 통과시키는 통로. Receptor – 세포막은 여러가지 종류의 분자를 인식하고 부착할 수 있는 수용기가 존재한다. 이는 세포외부의 환경의 변화를 받아들여서 적응하거나 반응을 나타내기 위해서인데 이 수용기는 특이성과 친화력을 가진 단백질이다. Enzyme – 효소는 세포막 안에 있거나 세포막에 부착되어있어 화학반응을 매개하는 기능을 한다.Transport ProcessesFree Diffusion -농도경사에 의해 농도가 높은 곳에서 농도가 낮은 곳으로 물질이 세포막을 통과하는 단순한 확산이다. 산소, 질소등 소수성 비극성 분자와 물, 탄산가스등 전하를 띄지 않는 작은 극성분자는 단순 확산을 통해 인지질 이중층을 통과할 수 있다.Facilitated Diffusion - 극성분자가 세포막에 있는 운반단백과 결합하여 인지질이중층을 가로질러 수송되는 것을 말한다. 이 확산은 운반단백질을 필요로 하는 농도경사에 의한 에너지를 소비하지 않는 수동수송이다. 이때 이용되는 운반단백질은 당, 아미노산, 세포대사물질등과 같은 전하를 띄지 않는 큰 극성물질과 무기이온을 수송한다.Ion channel -세포막에는 친수성 단백질분자로 구성된 0.7~0.8nm의 pore가 있어 이온통로의 역할을 한다. 농도경사에 의해 인지질층을 확산해 들어올 수 없는 친수성 극성분자는 이온통로인 pore를 통해 세포막으로 확산해 들어온다. K+, Na+, Ca++ 등 무기이온은 이 이온통로를 통해 확산된다.• Active TransportPrimary active transport - Proton이 cell membrane을 통과하는 것으로Prokaryotes에서는 Cytoplasmic membrane에서 볼 수 있고 Eukaryotes에서는 Mitochondria에서 볼 수 있으며 NADH의 산화로 많은 양의 Energy가 방출된다.Secondary active transport - Suger의 uptake와 같이 운송에 있어 세포내 에너지를 이용하여 proton과 substance를 수송하는 것을 말한다. Permase에 의한 glucose uptake나 PTS에 의한 suger uptake는 모두 secondary active transport라고 할 수 있다.Active Transport이동되는 개체수에 따른 분류 - Uniport : 하나의 물질만을 수송 - Symport : 두개의 서로다른 물질을 같은 방향으로 수송 - Antiport : 두개의 서로다른 물질을 반대방향으로 수송Free diffusionFree diffusionWaterFree diffusionFree diffusionOxygenFree diffusionFree diffusionCarbon dioxideFree diffusionFree diffusionAcetic acidFree diffusionActive transport Free diffusionLactic acidFree diffusionFree diffusionEthanolFree Facilitated diffusionFree Facilitated diffusionGlycerolFacilitated diffusion Active transportActive transport (PTS permase)LactoseFacilitated diffusion Active transportActive transport (PTS permase)GlucoseActive transportActive transportAmino acidFungiBacteriaCompound{nameOfApplication=Show}
※ 우리나라 연안 해역에서의 폐류독 발생현황- 진해만 일부 진주 담치에서 허용기준치 7배 초과 검출경남 진해만 일부 해역의 진주담치(홍합)에서 검출되던 마비성패류독소가 최근 진해만 전해역으로 확산된 것으로 밝혀졌다. 국립수산과학원은 4월 12일 실시한 진해만 해역에 대한 마비성패류독소 조사결과, 경남 통영시 용남면 지도 및 원문, 고성군 당동만 및 동해면 내산리, 거제시 칠천도 대곡리, 마산시 진동(송도) 및 구복리 해역의 진주담치에서 식품허용기준치(80㎍/100g)를 초과하였다고 밝혔다. 특히, 마산시 진동(송도)의 진주담치에서 는 허용기준치(80㎍/100g)를 최고 7배를 초과하는 패육 100g 당 587㎍의 패류독소가 검출되었다.그러나 전국연안에 대한 패류독소 조사결과, 진해만 해역을 제외한 경남 통영일원, 경북 영덕, 울산연안 및 전남 가막만 및 나로도 해역의 패류에서는 패류독소가 검출되지 않았다. 수과원은 최근 연안의 수온이 패류독소 발생에 적당한 11~14℃를 유지하고 있어 패류독소 발생해역이 당분간 확대되고, 패류독소 농도 또한 증가할 것으로 예상하고 있다.이에 따라 기준치 이상의 패류독이 검출된 해역에 대해서는 진주담치 등 패류 채취금지 조치를 시행하는 한편, 패류독소가 발생하지 않은 해역에 대해서는 원산지 표시를 준수토록 요청하였다. 특히 허용기준치를 초과한 해역에서는 낚시객과 행락객들이 자연산 패류를 임의로 섭취하는 일이 없도록 주의를 당부하였다.* 마비성패류독소 발생해역도 * (2006-04-13)* 연안 해역에 대한 마비성패류독소조사 세부내용 * (2006-04-13)* 연안 해역에 마비성패류독소조사 세부내용 *- 진해만 및 통영일원 (2006년 3월 14~15일 채취)3월 하순(24일) 진해만 가덕도의 진주담치(홍합)에서 처음 기준치를 초과하여 검출되었던 마비성패류독소가 진해만 전해역, 부산연안, 거제시 동부연안으로 계속 확산되고 있는 것으로 나타났다. 해양수산부 국립수산과학원(원장 김영규)과 지방 해양수산청이 4월 12~14일에 실시한 전국연안에 대한 패류독소 조사결과, 진해만을 비롯한 남해동부 해역의 패류 에서 마비성패류독소가 검출되었다고 밝혔다. 특히 진해만 일원의 고성군 당동에서 가덕도 눌차에 이르는 해역과 거제시 동부연안의 진주담치에서 식품허용기준치 (80㎍/100g)를 최고 약 15배(진해시 명동 1,188㎍/100g) 초과하는 패류독소가 검출되었다. 그렇지만 남해동부 해역을 제외한 경북 영덕, 경남 통영일원, 울산연안 및 전남 가막만 및 나로도 해역의 패류에서는 패류독소가 검출되지 않고 있다.(2005-04-14)- 진해만, 거제동부, 부산연안에 이어 울산연안에서도 기준치 초과- 국립수산과학원 기준초과 지역의 자연산 패류 임의섭취 말도록 당부지난 3월 초 경남 진해만에서 처음 발생하였던 마비성패류독이 거제도 동부연안과 부산연안에 이어 울산연안까지 확산된 것으로 나타났다. 국립수산과학원(원장 강무현)과 유관기관(부산, 마산, 울산 및 여수지방해양수산청, 거제 및 통영해양수산사무소)은 합동으로 지난 4월 20일 경남, 부산, 울산 및 전남 여수연안의 양식산 및 자연산 패류에 대한 마비성패류독 조사를 실시하였다. 그 결과, 경남의 마산시에서 부산시에 이르는 해역, 거제도 동부 및 울산시연안의 진주담치(홍합)에서 식품허용기준치(80㎍/100g)를 최고 33배(거제시 장목면 시방리, 2,670 ㎍/100g)초과하는 패류독이 검출되었다고 밝혔다.특히, 이번 조사에서는 울산시 연안에서도 금년들어 처음 허용기준치를 3∼4배 초과하는 패류독이 검출되어 지난 3월 초 진해만에서 발생하였던 마비성패류독은 현재 마산시 진동부터 울산시 북구지역에 이르는 남해동부 전해역으로 확산된 것으로 밝혀졌다.이에 따라 해양수산부는 기준치 이상의 패류독이 검출된 해역에 대해서 진주담치 등 패류 채취금지 조치를 취하는 한편, 각 지방해양수산청, 시·도, 수협 등을 중심으로 합동감시반을 편성하여 식중독 예방을 위한 현장지도와 홍보를 강화하도록 하였다.국립수산과학원은 최근 연안의 수온이 패류독 발생에 적당한 15℃ 내외를 유지하고 있어 지역에 따라 일부 변동이 있겠으나 당분간 현 수준을 유지할 것으로 예상하고 있다. 그리고 기준치 초과해역에서는 양식산은 물론 자연산 패류도 채취하지 않도록 하고, 특히 거제동부 및 부산연안에서 낚시객과 행락객들이 자연산 패류를 임의로 섭취하지 말도록 주의를 당부하였다.또한 이번 조사에서 국내 패류의 주요 생산지인 경남 통영과 전남 여수일원에 서는 패류독이 검출되지 않고 있고, 기준초과해역에 대해서는 패류의 채취를 철저히 단속하고 있어 현재 시중에서 유통되고 있는 패류는 안전하다는 말을 덧붙였다.-- 참 고 자 료 --□ 통영일원 및 진해만에 대한 마비성 패류독소 조사결과시료채취일시: 2004. 4. 20조사해역: 통영일원 및 진해만해역 등 30개 조사지점대상패류: 굴(18점), 진주담치(20점)조사결과: - 수온: 13.7∼15.6 ℃- 패류독소 함량?·굴:자란만, 미륵도, 한산·거제만, 용남·광도해역: 불검출거제 칠천도해역: 불검출∼38 ㎍/100g마산시 진동일원: 37∼41 ㎍/100g?·진주담치:통영시 오비도 및 학림도: 38∼43 ㎍/100g거제 칠천도해역: 42∼475 ㎍/100g마산시 진동일원 및 마산만: 334∼567 ㎍/100g진해 명동 및 부산 가덕도: 688∼1,214 ㎍/100g□ 여수, 거제동부, 부산 및 울산연안 패류에 대한 마비성 패류독소 조사결과시료채취일시: 2004. 4. 16∼4. 20조사해역: 여수 가막만, 거제동부, 부산, 울산연안 등 14개 조사지점대상패류: 진주담치(13점), 굴(1점)조사결과: - 수온: 14.2∼16.1 ℃- 패류독소 함량·? 굴: 불검출(광양시 망덕)·? 진주담치여수 가막만해역: 불검출거제 동부연안: 97∼2,670 ㎍/100g부산 가덕도 눌차: 795 ㎍/100g부산 동부연안(기장, 일광): 45∼47 ㎍/100g울산연안(서생면, 산하동): 266∼319 ㎍/100g□ 발생상황요약:2004년 4월 20일 현재 진해만에서는 가덕도부터 마산시, 거제 칠천도해역의 진주담치에서 기준치(80 ㎍/100g)를 최고 15.2배 초과(가덕도 1,214 ㎍/100g)하여검출되어 지난주와 비슷한 발생해역을 나타내고 있음.부산연안에서는 가덕도 눌차 진주담치에서 795 ㎍/100g의 패류독이 검출되었으나, 동부의 기장 및 일광연안에서는 기준치 이하였음.거제 동부연안의 자연산 진주담치는 97∼2,670 ㎍/100g으로 기준치를 최대33.4배 초과하였으며, 장목면 시방리에서 장승포에 이르는 연안에 특히 고독성을나타내었음.울산연안의 자연산 진주담치에서는 266∼319 ㎍/100g으로 기준치를 초과하는패류독이 검출되었음.금주의 패류독소 발생상황은 경남 및 부산연안의 경우 독성치는 지점에 따라기복이 있었으나, 대체적으로 지난주와 비슷한 경향이었고, 울산 연안에서는 금년들어 처음으로 기준치가 초과되어 진해만에서 발생한 패류독이 동해남부해역으로확산되었음.□ 향후전망:예년의 경향으로 볼 때 당분간은 현 수준을 유지할 것으로 예상됨.※ 연안 어패류독 발생 예방 및 대책□ 발생원인과 시기 및 중독증상발생원인은 진주담치, 굴, 바지락등 이매패류가 먹이생물인 패독 플랑크톤(Alexandrium)을 섭취함으로써 패류독소가 축척되며, 우리나라 남해안(진해만)에서 매년 발생하고 있어 식중독예방을 위하여 패독의 관리대책이 요망되고 있다. 출현시기는 매년 봄철 3월에서 6월까지 주로 진해만의 가덕도에서 거제 대교까지 해역의 진주담치에서 발생하고 있으며, 특히
자연 재해 다큐멘터리를 보고...( 초대형 해일의 공포 )2004년 동남아시아 지역에 근대사에서 기록으로 남을만한 거대한 해일이 덮친 것을 우리는 아직 기억한다. 당시의 피해가 뉴스로 생생히 재현되었기 때문에 이 해일이 얼마나 무서운 것인지를 잘 알고 있다. 우리는 이를 쓰나미라고 불렀는데 이는 지진으로 인해 형성된 해일을 말한다. 이 해일은 사상자만 10만여명에 이른 사상최악의 자연재해였다. 그렇다면 해일은 어떻게 해서 발생하며 이전에 어떤 해일이 있었고 앞으로 해일이 발생한다면 어떠한 규모일까?알레스카에 리투야만에는 아주 이상한 자연현상을 볼 수 있다. 만을 이루고 있는 수림이 오래된 나무와 어린나무들이 층을 이루어 자라고 있는 것이다. 이를 학자들은 트림라인이라고 불렀다. 어떻게 이런 현상이 발생한 것일까? 오래된 나무를 검사해본 결과 나무의 한쪽부위에 강한 충격을 받은 흔적이 있다. 이는 해일이 덮쳐 해발 150m에 이르는 지점까지 휩쓸고 지나간 흔적의 일부라는 것이다. 우리가 알고 있는 쓰나미는 지진으로 발생한 해일인데 이는 지진으로 인한 해수면의 상승으로 인해 발생하며 그 높이가 10m정도에 불과하다고 한다. 1958년 리투야만에 다시 한 번 이러한 해일이 덮쳤고 과학자들은 그 원인이 대규모 산사태로 인한 것임을 알았다. 이때부터 학자들은 산사태로 인해 발생하는 쓰나미를 메가쓰나미라고 불렀다. 메가쓰나미의 특징은 대규모 산사태로 인해 밀려난 파도가 순간적인 공기층의 압력으로 거대한 파도를 형성한다는 것이다. 이 파도는 해안선의 얕은 수면으로 도달하게 되면 앞의 파도속도가 줄고 뒤쪽파도가 이를 밀어 거대한 파도의 벽을 만들게 된다는 것이며 그 파장이 수십~ 수백km에 이르기 때문에 해안뿐만 아니라 내륙까지 덮쳐 큰피해를 입힐 수 있다는 것이다.이러한 대규모 산사태가 과연 발생할 수 있을까? 학자들은 이러한 대규모 산사태가 발생할 수 있는 위험지역을 화산섬으로 꼽았다. 화산섬은 화산으로 인해 생성된 암석이 섬의 하부에서부터 침식하여 상부의 무게를 견디지 못해 섬의 붕괴가 일어날 수 있다는 것이다. 가장 최근에 일어난 화산섬의 붕괴는 약 4000만년 전 인도양의 레이뉘옹섬의 붕괴로 7시간후 메가쓰나미가 호주를 강타했을 것이라고 추정한다.그렇다면 현재 화산섬의 붕괴가 일어날 가능성이 있는 곳이 있을까? 과학자들의 이목은 북아프리카제도의 나팔마섬에 집중되었다. 이 나팔마섬의 쿰브리비에카화산은 활화산으로 1947년에 마지막 화산활동이 있었다고 한다. 이 화산의 내부에는 화산으로 생성된 암석이 산에 수직으로 형성되어 물을 통과시키지 않아 거대한 댐 역할을 한다. 이는 오랜 시간동안 내린 빗물이 가두어 거대한 수층을 형성하였고 만약 화산활동이 다시 진행될 경우 화산열의 작용으로 수압이 증가하여 이로 인해 화산이 붕괴될 것이라 예상한다.
엔트로피엔트로피란 무엇인가.지금까지 무수히 들어왔던 명제이며 무엇인지 대학에 들어와서 알게 되었다.물리화학에서 말하는 '열역학 제1법칙'은 '에너지의 총량은 무슨 일이 있어도 변하지 않는다'는 '에너지 보존의 법칙'이다. 그리고 제2법칙이 바로 '엔트로피의 법칙'이다. 간단히 말하면 '엔트로피는 언제나 증가하기만 한다'는 것인데, 바꾸어 말하면, '물질과 에너지는 사용할 수 있는 것으로부터 사용할 수 없는 것으로만, 또한 질서화된 것으로부터 무질서화된 것으로만 변화한다'는 뜻이다.여기에서 중요한 것은 에너지를 새로 만들어 낼 수는 없다는 점이다. 우리는 어디까지나 에너지를 다른 형태의 에너지로 변화시키는 일을 할 수 있을 뿐이다. 그렇게 한 에너지를 다른 형태의 에너지로 변화시킬 때, 에너지는 사용할 수 없는 상태가 되어간다. 결국 엔트로피가 증가한다는 말은 사용할 수 있는 에너지가 감소한다는 것을 뜻한다.예를 들어, 손대지 않은 상태 그대로의 자연 자원을 개발하여 그것을 다른 형태의 에너지로 변화시킨 경우, 엔트로피가 무척 증가한 셈이다. 그리고 그렇게 증가한 엔트로피는 다시 감소하지 않는다. 자동차는 자연 자원인 석유를 가공한 휘발유를 연료로 해서 움직인다. 일단 자동차를 움직이는 데 사용된 원유를 원래 상태 그대로 회복시킨다는 것은 불가능하다.이렇게 본다면, 모든 환경 오염은 엔트로피의 증가를 보여주는 가장 좋은 사례가 된다. 수력이나 풍력 등의 에너지는 엔트로피가 상대적으로 적다. 바꾸어 말하면, 얼마든지 재생 가능한 에너지에 가깝다. 하지만 휘발유, 석탄 등 우리가 널리 사용하는 대부분의 에너지는 엔트로피가 무척 높은 것들이다. 더구나 엔트로피가 높은 에너지는 사용되고 나서 많은 양의 오염 물질 또는 쓰레기를 남긴다.물론 이용할 수 있는 자연 자원, 그러니까 에너지원이 무한정하다면 문제될 것이 없다. 하지만 자연 자원은 언젠가는 고갈된다. 점점 더 줄어드는 자연 자원을 개발하는 데 드는 비용은 점덤 더 늘어난다. 더구나 자연 자원을 변화시켜, 그러니까 엔트로피를 증가시켜 사용한 뒤 남는 오염 물질과 쓰레기를 처리하는 데 드는 비용도 늘어만 간다.자동차가 배출하는 일산화탄소, 아황산가스, 탄화수소 등의 물질을 자동차 엔진을 돌리는 데 사용하는 휘발유로 회복시킬 수는 없다. 그런 배기가스는 우리의 눈을 쓰리게 만들고, 폐에 나쁜 영향을 미친다. 비행기의 제트엔진에서 나오는 질소화합물, 냉각장치와 냉동공장에서 나오는 프레온 가스 등은 오존층을 파괴하여 인류를 위협한다. 더구나 매연은 산성비가 되어 내리고, 이산화탄소는 온실효과를 통해 극지의 얼음을 녹여 해수면 상승이라는 위협을 가한다.이러한 환경 오염의 위기는 결국, 우리가 감당할 수 없을 정도의 엄청난 엔트로피 증가라고 바꾸어 말할 수 있다. 지금까지의 인류 문명의 발전은 자연 자원의 개발과 이용, 그러니까 엔트로피의 증가에 기반을 두고 있었다. 엔트로피의 증가에 따라 발전해 온 인류 문명은 이제 환경 오염에 따른 파멸이라는 위기에 직면하고 있는 셈이다.