화살구미

김진국 동물이 에너지를 얻기 위해 탄수화물과 지방을 소화 흡수하여 호흡으로 분해할 때 노폐물로 물과 이산화탄소를 발생시키지만 단백질, 핵산의 염기 등은 물과 이산화탄소 외에 질소화합물을 발생한다. 그런데 질소화합물 중 암모니아(ammonia, NH3)는 독성이 상당히 강하므로 생물 몸에 오랫동안 머물면 부작용이 크다. 그래서 어류와 같이 물속에 살고 배설을 빨리할 수 있는 동물들은 암모니아(ammonia, NH3) 형태로 배설하고 물을 많이 흡수할 수 있는 환경에 사는 동물은 수용성인 요소(尿素, urea, CO(NH2)2)로 전환시켜 배설하며 물의 공급이 여의치 않은 파충류나 몸을 가볍게 하기 위해 물의 양을 적게 가져야 하는 조류 등은 볼수용성이고 독성이 요소(尿素, urea, CO(NH2)2)보다 ..

생물의 성 결정 김진국 생물은 영원히 살기를 원한다. 그러나 생물의 수명은 유한하다. 예를 들어 동물의 수명은 성장기간의 5배 정도이므로 사람이 25세까지 성장이 가능하다고 보면 사람의 수명은 최대 125세이다. 수명이 유한한 생물이 영원히 살기 위해서는 자기와 같은 자손을 만들어 대를 이어가야 한다. 1. 무성생식(asexual reproduction)과 유성생식(sexual reproduction) 자손을 만드는 생식 방법에는 자신과 완전히 같은 자손을 만드는 방법인 복제(체세포 분열), 즉 무성생식과 다양한 자손을 만들기 위해 암수 두 개체가 생식세포를 형성하여(감수분열) 혼합하는 유성생식이 있다. 무성생식 방법에는 이분법(이분열법, binary fission, 원핵세포의 핵분열은 무사 분열 ami..

신경계(뉴런, 탈분극, 흥분의 전도, 흥분의 전달, 중추신경, 말초신경) 김진국 1. 우리 몸의 조절작용 우리의 몸은 여러 조직들로 구성된 많은 기관들로 이루어져 있다. 우리의 몸이 생명력을 유지하기 위해서는 이들 여러 기관이 유기적으로 적절히 활동하여야 한다. 그러기 위해서는 이들 여러 기관들이 어떤 시기에 어느 정도로 어떻게 작용하여야 될 것인지를 전체적으로 통합하여 조절하여 명령을 내리는 작용이 필요하다. 그래서 외부와 내부의 자극을 감지하여 전달받고 이들을 판단, 기억, 추리하고 조절하여 명령이나 정보를 보내고 이 정보를 반응기에 전달하여 반응하도록 하는 기관들이 있다. 판단, 기억 추리, 조절, 명령 등의 기능은 중추신경(뇌)이 담당하고 자극이나 신호, 명령 등을 전달하는 작용은 말초신경이나 호..

자극(刺戟, stimulus)의 수용(受容, reception)과 감각(感覺, sensation) 작용 김진국 1. 자극(刺戟, stimulus)과 감각(感覺, sensation) 어떤 예쁜 것을 눈으로 보면 즐겁고, 너무 예쁘다면 긴장되고 가슴이 띤다. 이때 어떤 사람은 가슴으로 느낀다고 말하며, 글로 표현되어 있는 곳도 있다. 정말로 너무 예쁜 것을 보면 가슴으로 느낄까? 아마 ‘너무 예뻐 가슴이 뛴다.’ ‘가슴이 뛸 정도로 예쁘다.’라는 표현과 같은 사실적이 아닌 감성적인 다른 표현 일 것이다. 가슴속에는 폐와 심장이 있는데 폐와 심장으로 느낀다는 말은 아닐 것이기 때문이다. 우리가 느끼는 곳은 대뇌이고 대뇌가 강한 자극을 받아 흥분되면 교감신경과 호르몬의 작용으로 몸이 긴장되고 심하면 전율하게 된..

환경오염(環境汚染, environmental pollution) 김진국 1. 생태계 평형(生態系平衡, equilibrium of ecosystem) 생태계는 생산자(광합성 작용을 하는 생물), 소비자(동물), 분해자(작은 동물과 미생물), 무기 환경으로 구성되며 이들은 평형을 이룬다. 생태계의 먹이 피라미드 구조가 세월이 지나도 큰 변화 없이 유지될 때 생태계 평형이라 한다. 평형이란 각 생물이 일정한 수준을 유지하는 것으로 태어나는 수(생성되는) 만큼 죽으면(파괴되면) 현재 개체 수는(물질량은) 전과 같이 동일하게 유지된다. 자연의 생태계는 생태계 평형이 유지되어 안정된 상태를 유지한다. 생태계의 평형을 이루게 하는 조절 작용을 보면 첫째, 피식자와 포식자 관계에 의해 다음과 같은 조절이 이루어진다. ..

미생물(바이러스, 리케치아, 원핵생물, 원생생물, 균류) 사람은 길이 0.1mm(100μm) 이하 크기는 육안으로 식별할 수 없다. 그래서 작은 것을 보기 위해 현미경을 사용한다. 현미경을 사용하여 관찰할 수 있는 작은 생물을 통틀어 미생물(微生物, microorganism)이라 한다. 이와 같이 미생물이란 생물 종류가 아니고 현미경적으로 작은 생물을 통칭하는 용어다. 바이러스, 리케치아(rickettsia, 리케차), 원핵생물(細菌, 세균, bacteria, 박테리아), 원생생물(원생동물, 점균류, 물곰팡이류, 조류 藻類), 균류(곰팡이) 등이 여기에 속한다. 갈조류에 속하는 다시마는 큰 것은 30m가 넘는 것도 있다. 다시마 등과 같이 미생물이 아닌 것도 같은 계통에 속하는 대부분의 종이 미생물이면 ..

세포와 세포 소기관 김진국1. 세포(細胞, cell) 생물의 몸은 탄수화물, 지질, 단백질 등의 유기화합물이 그냥 뭉쳐져서 된 것이 아니라 정교한 구조로 만들어진 세포가 쌓인 것이다.세포는 탄수화물, 지질, 단백질 등의 유기화합물과 무기염류를 재료로 막이나 관과 같은 소기관을 형성하고 이들 소기관을 막으로 둘러싼 방 모양의 일정한 구조를 가진다. 이런 일정한 세포가 수만 ～ 수 조개가 모여 생물체를 이룬다. 즉 생물 몸은 모래, 자갈, 시멘트 등이 결합된 콘크리트 구조물과 같은 형태가 아니라 여러 종류의 벽돌로 쌓아서 만든 벽돌집과 같은 형태이다. 수정란이라는 한 개의 세포가 발생 중에 분열하여 여러 종류의 세포로 분화되는데 각 세포들의 역할에 따라 세포의 작용과 모양이 특별하게 변화되기 때문이다...

소화(消化, digestion)와 소화기관(消化器官, digestive system) 김진국 1. 소화 1) 소화 작용 우리가 먹은 음식물은 크기가 커서 몸속으로 흡수될 수 없다. 영양소가 몸속 혈관으로 흡수되기 위해서는 세포막을 통과해야 하는데 너무 크면 세포막을 통과할 수 없다. 그래서 음식물을 잘게 부수고 이어서 세포막을 통과할 수 있을 정도의 크기로 영양소를 작게 분해해야 하는데 이런 작용을 소화라 하며 소화 작용이 일어나는 기관을 소화기관이라 한다. 소화기관에는 입, 식도, 위, 작은창자(소장), 큰창자(대장) 등의 소화관과 간, 쓸개(담), 이자(췌장) 등의 소화에 관계되는 물질을 분비하는 분비기관이 있다. 소화 기관을 조절하는 뇌는 간뇌이며 자율신경이 지배한다. 교감신경은 소화 작용을 억제하..

단위생식(처녀 생식, Parthenogenesis) 김진국 암컷 배우자(난자, 알세포, n)가 수컷 배우자(정자, 정세포, n) 없이 발생하여 새로운 개체를 만드는 생식 방식을 일반적으로 단위생식이라 한다. 단위생식은 무성 생식의 하나로 보기도 하지만, 원래 유성생식으로 생긴 알이 출발점이 되기 때문에 유성생식의 변형이라고 여겨진다. 유성생식(有性生殖, sexual reproduction)은 정자와 난자의 수정으로 이루어지는 양성생식(amphimixis)이다. 이와는 달리 수정 없이 생식이 이루어지는 것을 무수정 생식(無受精生殖, apomixis)이라 한다. 동물에서 무수정 생식(無受精生殖, apomixis)으로는 처녀생식(parthenogenesis)이 있으며 처녀생식 중에서 암컷 자손만 생식하는 것을..

순환 기관(循環器官, circulatory system) 김진국 1. 순환 작용 생물이 처음 생겨났을 때 즉 원시세포는 대개 단세포였다. 단세포는 모든 작용을 세포 혼자서 한다. 원시인이 자기 종족끼리 먹이도 얻고(농사) 집도 짓고 도구도 만들고 베도 짜고 즉 모든 것을 자급자족하는 것과 같다. 그래서 원시인에게는 큰 길도 별로 필요가 없고, 마차도 필요가 없었을 것이다. 다른 부족과의 물자나 인간의 교류가 필요 없었을 것이기 때문이다. 사회가 발달하고 기술이 발달함에 따라 자기 부족이 잘 만들지 못하는 물건은 잘 만드는 다른 부족으로부터 공급받게 되었다. 그래서 인간은 자기가 잘 만드는 물건만 주로 만들어서 서로 교환하는 분업화 사회가 되었다. 이렇게 사회가 분업화되면 물자나 인간의 이동이 필요하므로 ..