생명을 공부하는 학문이 바로 생명과학입니다. 1

생명과학을 공부하는 많은 학생들에게 도움이 되고자 이렇게 글을 써봅니다. 저는 사실 심리학을 가르치는 사람입니다. 조금 더 이야기하자면 뇌과학과 신경학 그리고 심리학을 강의하고 있습니다. 그렇기에 더더욱 기초학문인 생명과학에 대한 강조를 많이 하고 있습니다. 생명과학을 이해하지 못하고 사람을 이야 할 수는 없습니다. 특히 사람에 대한 학문을 하려면 더더욱 '생명과학' 공부를 하시길 꼭 당부드립니다. 

 

우선 생명과학은 '생명체'라는 개념을 배우는 것입니다. 생명체는 크게 3가지에 대해서 이해를 해야 합니다. 

 

1. 생명 현상의 특성

2. 생명체의 구성

3. 생명체 탐구 과정

이렇게 3가지를 잡고 가야 합니다. 생명체에 대한 기분이 바로 이 3가지입니다. 

 

1. 생명 현상의 특성은 또 다시 몇 가지를 공부해야 하는지 알고 가야 합니다. 총 10가지입니다. 

 

1) 세포

2) 물질대사

3) 발생

4) 생장

5) 자극에 대한 반응

6) 항상성

7) 생식

8) 유전

9) 적응

10) 진화

 

이렇게 10가지에 대해서 공부를 해야 합니다. 

 

생명체의 구성에 대해서는 3가지를 알아야 합니다.

 

1) 유기적 구성

2) 세포 소기관

3) 구성 물질

 

이렇게 3가지입니다. 

 

1) 유지적 구성에서는 동물과 실물로 나눠집니다. 동물은 세포-> 조직-> 기관-> 기관계-> 개체입니다. 식물은 세포-> 조직-> 조직계-> 기관-> 개체입니다. 

2) 세포 소기관은 핵, 세포막, 미토콘드리아, 엽록체, 리보솜, 소포체, 골지체입니다. 

3) 구성물질에는 물, 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산, 무기 염류입니다. 

 

마지막으로 생명체 탐구과정은 두 가지를 알아야 합니다. 

 

1) 귀납적 방법

2) 연역적 방법

 

귀납적 방법은 관찰 주제를 선정하고 -> 관찰 방법을 고안하고-> 관찰 수행 -> 관찰 결과 해석 -> 결론 도출입니다.

연역적 방법에는 문제인식 -> 가설 설정 -> 탐구 설계 -> 탐구 수행-> 자료 해석 -> 결론 도출 -> 일반화

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생명 현상에는 특성이 있습니다. 

 

1. 세포로 구성됩니다.

2. 물질대사를 합니다. (바이킹호의 탐사 실험을 예로 듭니다.)

3. 자극에 대해 반응합니다. 

4. 항상성을 유지합니다. 

5. 발생과 생장을 합니다. 

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1. 세포로 구성됩니다. 

 

세포가 도대체 뭘까요? 세포라는 것은 생물체의 구조적이면서 기능적인 기본단위입니다.  

예를 들면, 학교 건물이 있다고 생각해 봅시다. 학교 건물의 기본단위는 뭘까요? 바로 벽돌입니다. 벽돌이 기본단위입니다. 마치 이처럼 생명체의 기본단위가 바로 세포입니다. 

학교 건물 <- 벽돌

생명체(개체) <- 세포

 

세포는 밖에는 세포막이 있습니다. 그 세포막에는 유전물질이 존재합니다. 이 유전물질에는 핵산이라는 것이 있습니다. 핵산에는 DNA와 RNA가 있습니다. 

 

세포가 하나인 단세포 생물에는 아메바, 짚신벌레, 대장균이 있습니다. 

반대로 다세포 생물에는 세포-> 조직-> 기관-> 개체로 구성되어 있습니다.

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2. 생명체는 물질대사를 합니다. 

 

여기서 '대사'라는 말은 교대한다는 말로 이해하면 됩니다. 물질대사는 생명체 내에서만 이뤄져야 합니다. 또 물질들의 화학적 변화를 가집니다. 이것이 바로 물질대사라고 합니다. 물질대사를 그만두는 순간 생명이 다하는 것입니다. 화학적 변화는 뭘까요? 

 

물질의 변화는 두 가지입니다. 화학적 변화와 물리적 변화가 있습니다. 물리적 변화는 형태의 변화입니다. 반대로 화학적 변화는 물질의 성질이 변화되는 것을 말합니다. 

 

물질대사는 에너지 출입이 일어납니다. 효소가 작용합니다. 효소가 뭘까요? 가끔 효소와 효모가 혼란스러운데요. 효모는 단세포 생물입니다. 효모는 상당히 큰 단위의 말입니다. 효모 안에 엄청나게 다양한 효소가 존재합니다. 효소는 주 성분이 단백질입니다. 이 효소는 생체촉매 역할을 합니다.

 

물질대사의 종류는 무엇이 있을까요? 

 

바로 동화작용과 이화작용이 있습니다. 동화작용이라는 것은 뭉치고, 함께하는 것입니다. 동아리나 동호회에는 같은 것을 하려고 모이는 그룹이지요? 마치 이처럼 작은 저분자 물질이 모이고 모여서 고분자 물질로 변화하는 것을 바로 동화작용이라고 합니다. 이럴 때 에너지가 흡수됩니다. 이것을 흡열 반응이 일어 나니다. 열히 발생하는 것입니다. 예를 들면, 남학생과 여학생이 사귑니다. 그러면 이 둘이 만나면 열이 발생합니다. 좋아하면 얼굴이 빨개지고 감정이 생깁니다. 이런 과정을 생각하면 됩니다. 중요한 것은 이런 과정은 바로 성질이 바뀌는 현상이 있는 것입니다. 예를 들면, 포도당은 물에 잘 녹습니다. 녹아서 녹물이 됩니다. 이처럼 성질이 바뀌게 되는 것입니다. 이런 동화작용에는 '광합성'이 있습니다. 6개의 이산화탄소가 합성되는 것을 바로 광합성이라고 합니다. 이런 현상들이 바로 동화작용입니다. 단백질 합성도 동화작용입니다. 동화작용에서 에너지를 흡수하기 전에는 반응물인데 에너지를 흡수하고 난 후에는 생성물이라고 합니다. 

 

반대로 이화작용은 분해되는 것입니다. 에너지가 방출되는 것입니다. 글자가 이화 작용이니까 '이별'이라고 생각하면 됩니다. 두 커플이 헤어질 때는 마음이 식게 됩니다. 차가 워 지니다. 얼굴도 차가워지고 마음이 차가워집니다. 심지어 서로 에너지가 밖으로 나오면서 서로를 경멸합니다. 바로 발열작용입니다. 에너지가 방출되는 것입니다. 이에 해당하는 것은 세포호흡이 있습니다. 세포호흡은 유기물이 분해하는 것입니다. 이런 유기물 분해를 통해서 나오는 에너지를 얻는 것을 에너지 획득해서 살아가는 것입니다. 또 소화도 있습니다. 소화를 하는 것은 흡수할 수 있게 분해하는 것입니다. 

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3. 생명체는 자극에 대해 반응합니다.

 

자극이란 생물체의 내부와 외부의 환경변화를 말합니다. 이런 자극에 대한 생명체는 적절한 반응을 일으키게 됩니다. 예를 들면 음악(자극)을 들으면 웃게 됩니다(반응). 식물이 빛(자극)을 향해 자랍니다(반응). 

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4. 생명체는 항상성을 유지합니다. 

 

항상성은 체내의 조건들을 일정하게 유지하는 것입니다. 체온을 항상성 유지해야 합니다. 혈당량을 항상성 유지해야 합니다. 삼투압(체액의 농도)을 항상성 유지해야 합니다. 

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5. 생명체는 발생과 생장을 합니다.

 

발생은 수정란의 하나의 세포가 세포분열되고 세포 분화하면서 하나의 개체가 되는 것을 발생이라고 합니다. 

생장이라고 하는 것은 어린개체가 세포분열이 일어나면서 큰 개체가 되는 것을 생장이라고 합니다.

 

발생: 세포가 -> 세포분열을 통해서 -> 올챙이가 됩니다. -> 뒷다리가 나오면서 작은 개구리가 됩니다. 

 

생장: 작은 개구리가 성장합니다. -> 큰 개구리가 됩니다.