H3의 생명과학 이야기

다른 생명체와 마찬가지로 동물들은 성장, 복구 활동, 생식을 위해서 화학에너지를 필요로 한다. 한 동물에서의 에너지 흐름과 전환에 대한 연구인 생물에너지학(bioenergetics)은 궁극적으로 동물의 행동, 성장, 생식과 관련되어 있고 동물이 얼마나 많은 음식을 필요로 하는지를 결정한다. 에너지 할당과 사용생명체는 그들이 화학에너지를 어떻게 획득하는지에 따라서 분류될 수 있다. 식물과 같은 자가영양생명체들은 에너지가 풍부한 유기분자들을 만들기 위해서 빛에너지를 사용하고 최종적으로 이러한 유기분자들을 연료로 사용한다. 포유동물들과 같은 종속영양생명체들은 먹이로부터 그들의 화학에너지를 획득하는데 음식은 다른 생명체들에 의해서 합성된 유기분자들을 포함한다.동물들은 그들이 물질대사와 활동을 위한 연료제공을 위..

생명과학 2026. 1. 14. 07:46

체온조절은 동물이 내부 온도를 허용된 범위 안에서 유지하는 과정이다. 대부분의 생화학적, 생리학적 과정은 체온의 변화에 매우 민감하기 때문에 체온조절은 생존에 매우 중요하다. 온도가 10℃ 떨어질 때마다 효소의 반응속도는 2~3배씩 감소한다. 온도 상승은 반응을 가속화시키지만 어떤 단백질들을 덜 활성적으로 만들기도 한다. 예를 들면, 온도가 상승하면 산소운반 단백질인 헤모글로빈은 산호와 결합하는 데 있어서 덜 활성적으로 된다. 세포막 역시 온도에 따라서 그 특성들이 변화되는데 온도가 올라가면 막은 점차 유동적으로 되고 온도가 떨어지면 막은 딱딱해진다. 외온동물과 내온동물내부 물질대사와 외부환경은 체온조절을 위한 열의 원천을 제공한다. 조류와 포유동물들은 주로 내온성(endothermic)인데 이는 그들이..

생명과학 2026. 1. 13. 15:24

뜨거운 물로 샤워를 하거나 이제 막 끓인 커피 한 잔을 마실 때마다 당신의 체온이 올라간다고 상상해 보자. 내부환경의 상태 관리는 동물 몸체에 있어서 주요한 도전이다. 환경적 변동에 직면해서 동물들은 조절 또는 순응으로 내부환경을 관리한다. 조절과 순응어떤 동물이 환경적 변동에 대해서 내부변화를 조절하기 위해서 내부 조절기작을 사용한다면 그 동물을 특정한 환경변수에 대한 조절자(regulator)라고 한다. 예를 들면 하천수달(river otter)은 헤엄치고 있는 물의 온도와는 독립적으로 자신의 체온을 일정하게 유지하기 때문에 이 수달은 온도에 대한 조절자이다.특정 동물에 있어서 어떤 변수에 대한 외부변화에 내부 상태가 순응한다면 그 동물을 특정한 환경변수에 대한 순응자(conformer)라고 한다. ..

생명과학 2026. 1. 12. 13:45

동물의 크기와 형태는 동물들이 환경과 상호작용하는 방법에 매우 중요하게 영향을 미치는 기본적인 요소들이다. 동물의 크기와 형태는 '몸체설계(body plan or design; 체제)'로서 언급되곤 하는데 몸체설계라는 언어가 의식적인 창작의 산물이라는 것을 의미하지는 않는다. 동물의 몸체설계는 수백만 년 동안 이루어진 진화의 산물인 유전체에 프로그램된 발달 양상의 결과로 나타난 것이다. 동물의 크기와 형태의 물리적 제한들다양한 몸체 설계는 진화 과정 동안 일어나지만 그 변이들은 어떤 범위 안에서 작동한다. 힘, 확산, 운동, 열교환을 지배하는 물리적 법칙은 동물 형태의 범위를 제한한다.물리적 법칙이 진화를 어떻게 제한하는지에 대한 한 예로서 물의 특정한 성질이 매우 빠르게 헤엄치는 수중 동물들의 가능한 ..

생명과학 2026. 1. 11. 17:26

식물은 따로 격리되어 존재하는 것이 아니라 많은 다른 종들과 군집을 이루어 존재한다. 이러한 다른 종들과의 상호작용 중 일부는, 예를 들어 균근에서 식물과 곰팡이의 관계 혹은 식물과 수분을 도와주는 동물들의 관계 등은 상호 도움이 되는 관계이다. 그러나 대부분의 식물과 다른 생명체들과의 상호작용은 식물에 도움이 되지 않는다. 식물은 1차 생산자로서 먹이사슬의 가장 아래에 있으며 다양한 초식동물의 공격을 받게 되어 있다. 또한 식물은 식물의 조직에 해를 끼치거나 심지어는 식물을 죽일 수 있는 다양한 병원성 바이러스와 세균, 곰팡이 등에 감염되기 쉽다. 식물은 이러한 위협에 대항할 수 있는 방어체계를 가지고 있어 초식동물을 쫓아내거나 병원균의 감염을 막거나 혹은 이미 침입한 병원균과 싸울 수 있다.초식동물에..

카테고리 없음 2026. 1. 10. 18:01

식물은 물이 부족할 때 물이 있는 곳으로 이동할 수 없고 바람이 몹시 분다고 바람을 막아주는 곳으로 이동할 수도 없다. 씨가 토양에 거꾸로 떨어져도 자기가 똑바로 다시 설 수도 없다. 이렇듯 식물은 움직일 수 없기 때문에 다양한 환경 여건에 대해서 발달 및 생리적 기작을 통해서 적응해야만 한다. 자연선택이 이러한 반응들을 아주 정교하게 만들어 주었다. 빛은 식물에 있어서 매우 중요하기 때문에 지금까지 식물이 어떻게 이 하나의 외부 자극을 인지하고 반응하는가에 관해 이야기하였다. 이 글에서는 식물이 보통 마주치는 다른 여러 외부 자극들에 대한 반응에 대해 알아보겠다. 중력식물은 태양에서 에너지를 얻는 생명체이므로 태양 빛을 향해 자라는 기작이 있다는 것은 그리 놀라운 이야기는 아니다. 그런데 씨가 발아한 ..

생명과학 2026. 1. 9. 13:18

빛은 식물체에게 매우 중요한 환경요인이다. 빛은 광합성을 위해 필요할 뿐만 아니라 식물의 생장과 발달에 있어서 많은 중요 단계들을 조절한다. 빛에 의한 식물형태조절을 광형태형성(photomorphogenesis)이라고 한다. 또한 빛으로 인해 식물은 하루와 계절의 시간적 추이를 측정할 수 있다.식물은 빛의 존재 유무만을 인지하는 것이 아니라 방향과 강도, 파장(색)도 인지할 수 있다. 작용스펙트럼(action spectrum)이라는 그래프는 특정 반응을 유발하는 데 있어서 다양한 파장의 빛이 내는 상대적인 효과를 나타내준다. 예를 들어, 광합성의 작용스펙트럼은 적색 파장의 빛과 청색 파장의 빛에 하나씩, 두 개의 피크를 가지고 있다. 이것은 엽록소가 가시광선 중 적색 파장과 청색 파장의 빛을 주로 흡수하..

생명과학 2026. 1. 8. 19:06

호르몬은 개체의 한 부분에서 매우 소량 합성되고 다른 부위로 이동하여 그곳에서 특정 수용체와 결합하여 표적세포나 조직에서 반응을 유발하는 물질이다. 동물에서 호르몬은 일반적으로 순환계를 통해 이동하며 이것은 호르몬이라는 용어의 정의에 포함된다.호르몬이라는 개념은 동물을 대상으로 하는 연구에서 생겨났으며 1900년대 초반기에 식물생리학자들에 의해 식물에 도입되었다. 그러나 현대 식물학자들은 동물생리학자들에 의해 정의된 좁은 의미로 식물의 생리현상을 설명하기에는 너무 제한이 많다고 주장한다. 예를 들어, 식물에는 호르몬 같은 신호물질을 운반할 혈액이나 순환계가 없다. 게다가 식물 호르몬으로 간주되는 몇 가지 신호물질은 지역적으로 작용한다.식물의 성장과 발달의 모든 면은 일정 정도 호르몬에 의해 조절된다. 하..

생명과학 2026. 1. 7. 20:56