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3.생명의 진화 209-211 페이지 ----

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minjeong park

on 22 June 2015

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Transcript of 3.생명의 진화 209-211 페이지 ----

탄소 화합물의 종류가 다양한 까닭을 탄소 원자의 특성과 관련지어 설명해 보자. 또 탄소화합물이생명에적합한물질인이유를설명해보자.
탄소화합물은원자가전자가 4개로서공유결합에의해안정화되기위해서는 4개의공유결합을해야한다. 이렇게많은 수의공유결합으로탄소를포함한화합물의종류가다양해질뿐만아니라, 구조가복잡하고분자량이매우큰물질의합 성이가능하다. 생명체는다양한기능을수행하기위해복잡한구조가필요하며, 이를위해고분자물질을사용해야한다. 따라서탄소화합물은생명에적합한물질이다.
그림 (가)는 원시 지구에서 유기물의 생성 과정을 알아보기 위한 러의 실험 장치이고, (나)는실험결과이다.

⑴플라스크안의 공기를 제거한 후 혼합기체를 공급하는 이유를 설명해보자.

그림은 인체를 구성하는 성분의 질량비를 나타낸 것이다. 이중 탄소 화합물에 해당하 는것을모두골라써보자.

답- 단백질, 지질, 탄수화물
Thank you!
인공 생명체의 탄생
인공 생명체가 만들어 지는 과정을 설명해보자.
3.생명의 진화
그림은 지구 기권의 조성 변화를 나타낸 것이다. 진 핵세포는 원핵세포보다 부피가 약 1만 배 정도 크다. 또 다세포 생물은 단세포 생물보다 더 복잡하고 정교 한 생명 활동을 한다. 광합성 세균의 출현 이후에 진 핵세포와 다세포 생물의 출현이 가능했던 이유를 기 권의조성변화와관련지어설명해보자.
-지구대기에산소가조금씩증가하기시작 할무렵에는광합성세균이활발하게활동 하고있는시기이며, 이시기이후에산소 를 이용하여 고효율의 유기물 대사를 할 수있는산소호흡종속양생물이탄생 하다. 진핵세포는고효율의산소호흡을 필요로하으며, 이는산소호흡종속양생물을세포속에공생시키면서가능해졌다. 이후광합성을하는세균도진핵 세포에공생하면서다세포광합성생물이탄생하고, 광합성량이획기적으로증가하면서대기중의산소농도가높아지 게되었다.

그림은 인공생명체가 만들어져 사용되는 과정을 간단히 나타낸 것이다. 인공생명체를 이용하면 구조가 복잡한 화학물질이나 식물 기반의 항암제 등 다양한 물질을 친환경적으로 만들 수 있다.또한, 인공생명체를 이용하여 에너지원을 생산할 수도 있다.
인간에게 유용한 표현형을 나타내는 유전자를 찾는다. 유용
한형질로는의약품이나연료물질의합성가능, 오염물질의
분해능력등이있을것이다. 이러한유전자를찾아내면해당 염기 서열을 분석하여 인공 DNA를 합성한다. 이 인공 DNA를세포가살아가는데필요한다양한유전자와재조합
하여인공유전체를만든다. 이유전체를핵이제거된세포에
삽입한다. 이세포는인간에게필요한물질을만들어내는목
적으로 쓰일 것이므로, 굳이 복잡한 생물일 필요는 없다. 세
균과 같은 생물이 인공 생명체의 대상이 될 것이다. 인공 유전체가 삽입된 인공 생명체는 적절한 환경에서 배양되면, 삽
입된 유전 정보에 따라 단백질을 합성하여오염 물질의 분해
와같은인간에게유용한활동을하게된다.

인공생명체가자연으로퍼져나가면생태계를파괴하거나다른생명체와결합하여치명적인 병균이될수도있기때문에인공생명체를 21세기의프랑켄슈타인이라고하는사람도있다. 인공생명체의탄생이인류에게끼치는순기능과역기능에대한자신의생각을로써보자.
<모범 답안>
순기능으로는 인간에게 필요한 다양한 의약품이나 자원 공
급, 이산화탄소와같은노폐물의전환등획기적인기여를할
수 있을 것이다. 역기능으로는 슈퍼 병원체의 생성 가능성이
있다. 인간의면역체계는아주오랜진화의산물이기때문에
인공생명체는인간의면역방어리스트에없으므로, 면역체
계가송두리째무너질가능성도있다.

단원 마무리
-물은화학식이 H™O이므로탄소화합 물이아니다. 단백질은기본단위체인아미노산이공유결합으 로연결된것인데, 모든아미노산은필수적으로 2개의탄소를 포함하고있는탄소화합물이다. 지질은 3개의탄소를가진리세롤에수십개의탄소가연결된지방산가닥이결합된 것이므로 탄소 화합물이다. 탄수화물은 기본 단위체인 단당류의 중합체이며, 단당류의 하나인 포도당은 화학식이 C§H¡™O§인탄소화합물이다.

-플라스크 안에 들어있는 공기를 실험 전에 제거하지 않으면 여기에 포함되어있던 산소분자가 화학반응의 다양한 단계에서 물질들을 산화시켜서 유기물합성반응이 진행되지 않을 것이다.
⑵그래프에 나타난 물질의 농도변화로부터 알 수 있는 사실을 설명해보자.
-시간이 지날수록 농도가 점점 감소하는 물질들은 화학반응의 반응물질이며, 농도가 증가하는 물질은 생성물질이다. 따라서 암모니아, 사이안화수소, 알데하이드가 반응하여 아미노산을 만들고 있음을 알 수 있다.

파나마 지협의 A, B 두 지역에는 그림과 같은 서로 다른 두 종의 양놀래기가 살고있다. 이와 같이 양놀래기가 두 종으로 분화된 원인을 진화론을 이용하여 설명해 보자.
- 파나마 지협 근처에는 원래 한 종의 양놀 래기가 살고 있었다. 이들은파나마 지협이 막히기 전까지는 자유롭게 지협의 양 쪽을 오가며 무작위 교배를 하여 하나의 개체군을 형성하지만, 환경의 변화로 왕래가 어려워지면서 양쪽에 사는 두 집단 사이에 생식적 격리가 발생하여 유전 적 교류가 사라졌다. 이에 따라 양쪽의 집단은 서로 다른 환경에서 서로 다른 적응 결과로 조금씩 달라진 모습을 보이게 되었다. 오랜 시간이 지난 지금은 두 종 사이에 자유로운 왕래가 있다 하더라도 다양한 생식적격리가 작용하여 유전적인 교류가 발생하지 않을 것이다.

다음은 과학자들이 20개의 아미노산을 지정하는 유전 암호를 해독하기 위해 수행한 실험의일부이다.
위 실험 결과에 근거하여 트레오닌을 지정하는 유전 암호는 무엇인지 써 보자.

답: ACA
-(가)‘…ACACAC…’의 염기 서열을 갖는 mRNA는 3염기씩 읽히는 유전 암호로서 ACA와CAC를 연속적으로 갖게 된다. 따라서 이 두 유전암호 중에서 한 가지는 트레오닌을, 다른 한가지는 히스티딘을 지정하는 것이다. (나)‘ …AACAACAAC…’의 염기 서열을 갖는 mRNA는 유전 암호로서 AAC, ACA, CAA의 3가지를 갖는다. 따라서 이들 세 유전 암호가, 순서는 알 수 없지만 아스파라긴, 트레 오닌, 루타민을 지정하는 것이다. (가)와 (나)의 정보로부터 공통되는 유전 암호인 ACA가 트레오닌을 지정함을 알 수 있다.

10억년전스트로마톨라이트(소청도)

백령도 부근 소청도에는 선캄브리아대 지층이 발달해 있고 광합성 세균에 의해 만들어진 스 트로마톨라이트 화석이 분포해 있다. 그러나 인근에 거대한 대리암 암벽이 발달해 있어 대 리암 채굴 과정에 화석 산지가 상당 부분 훼손 되었다. 최근 문화재청이 이곳을 천연기념물 로 지정하려고 하자 주민들은 생업에 방해가 될까봐 반대하고 나섰다. 지질 유산도 보존하 고 지역 사회의 발전에도 보탬이 될 수 있는 방안을제안해보자.

-스트로마톨라이트를 관광 자원화하여 지질 유산도 보존하고 지역 사회의 발전도 도모할 수 있다. 즉 스트로마톨라이트와 연관지어 일반 시민들이 과학적 소양을 쌓을 수 있는 다양한 컨텐츠를 개발하고, 지역의 다른 자연 관광 자원과 연계된 과학 문화 상품을 개발하여 지역 발전을 이끈다.
11008 박민정 11024 이민경
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