시리즈:생포자도 쉽게 알 수 있는 생물학

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1 들어가기 전[편집]

생물학의 가장 큰 장점은 무엇보다도 친숙한 학문이라는 점이다. 우리가 배울 것은 바로 우리 주변에 널려 있는 것들이다. 정형화된 법칙이 없고 다루는 범위가 넓기 때문에[1] 재미있는 부분이 한 가지 쯤은 있기 마련이다. 다들 진화론에 대해선 흥미가 있을 듯 그리고 넓은 범위에서 내가 원하는 부분을 쓱 뽑아 외워가면 되기 때문에 학문의 진입장벽도 낮은 편이다! 예?

1.1 생물학의 범위[편집]

우선 생물학에서 다룰 수 있는 범위에 대해 이야기해보자면

  • 한 개체의 수준에서: 의학, 수의학
    • 생리학: 몸은 어떻게 움직이는가?
    • 병리학: 병든 몸은 무엇이 달라지는가?
    • 해부학: 몸은 어떻게 생겼는가?
    • 면역학: 몸은 외부의 침입에 어떻게 대응하는가?
  • 세대의 수준에서
    • 진화론: 여러분이 알고 싶어하는 바로 그 학문(!)
    • 유전학: 무엇이 어떻게 유전되는가?
  • 작은 것들
    • 미생물학
    • 분자생물학: 이것은 화학인가 생물학인가
    • 생화학: 어? 이것은 화학인가 생물학인가(2)
  • 큰 것들
    • 환경학
    • 분류학: 이 세상의 생명체들은 무엇이 있고 이름은 무엇인가?
    • 고생물학
    • 해양생물학
    • 동물학
    • 곤충학
    • 식물학

마음에 드는 거 하나만 고르면 된다!

1.2 다룰 내용[편집]

위에 쓴 것처럼 범위가 넓으니 이 문서에서 모든 범위를 커버할 수는 없다. 따라서 위의 어떤 학문을 배우더라도 알고 있어야 할 기본 지식들에 대해 설명하겠다. 더불어 가능하다면 각 학문에서 사회에 커다란 영향을 미쳐 일반인도 상식으로 알고 있거나 흥미로울 수 있는 분야에 대해서는 더 설명하도록 하겠다. (ex. 황우석이 잘못한 게 정확히 무엇인가?)

참고로 생물학에는 예외가 존재한다. 작은 발견 하나하나가 생물학계에 커다란 파장을 불러일으킬 수 있다. 따라서 이 문서에서 설명하는 내용은 어디까지나 일반적인 사실들이란걸 숙지하자

각 학문별 테크트리는 해당 학문 문서가 만들어지면 추가바람

2 생물이란?[편집]

2.1 생물의 정의[편집]

생물학의 대상이 생물이라는 점에서 우리는 생물의 정의에 대해 이해 할 필요가 있다. 그렇다면 생물의 정의란 무엇인가?사실 그런거 없다. 보통 생물 하면 살아있는 것이 생물이라고 생각할 것이다.

하지만 위에서 설명했듯이 생물학에는 정형화된 법칙이 없다. 과학이라는 학문이 그렇지만 생물학의 경우 특히 언제든지 우리가 맞다고 생각했던 사실이 오류로 들어날 수 있으며 생명현상을 명쾌하게 정의하기란 쉬운일이 아니다.

당장 우리 주변을 살펴보면 많은 종류의 생물을 볼수 있는데 그래봤자 주변에 벌레이랑 사람밖에 없지만 그들을 잘 살펴보면 새삼스럽게 다양한 모습을 하고 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 생물에 대해 한마디로 정의하기란 매우 힘든 일이며 보통 생물의 정의에 대해 이야기 할 때에는 지금까지 존재했던 생물들이 가지고 있는 7가지의 특징을 들어 이를 충족할 경우 생물이라한다.

다음은 그 7가지의 특징이며 이해하기 쉽게 작은 현상에서부터 큰 현상순으로 나열하도록하겠다.

  • 정교하고 복잡한 체제로 이루어져 있다.

이는 생물은 세포로 이루어져 있다는 것을 의미하는 것인데 세포에 대해서는 후술하도록 하겠다.

  • 물질대사를 한다.

물질대사란 쉽게 말해 생체내에서 일어나는 화학반응을 총괄하는 것이라고 생각하면 된다.

  • 자극에 반응한다.

외부의 환경변화(자극)에 반응하는 현상을 말하는데 쉽게 말해 우리가 사물로부터 반사된 빛을 보고 사물을 인식하는 것도 이에 속하고 더워서 부채질을 하거나 선풍기를 트는 것 또한 이에 속한다 할 수 있다.

  • 항상성을 유지한다.

위에서 말한 세번째 특징과 이를 헷갈려하는 사람이 많은데 이는 서로 포함되거나 포함하는 개념이 아닌 별개의 개념이다. 일단 항상성이란 우리 몸이 일정하게 유지되는 것을 의미하며 항상성을 잃게되면 생물은 죽게된다. 때문에 생물은 항상성을 유지하고자한다. 예를 들어 설명하면 외부환경에 의해 체온이 올라갈 때 우리는 땀을 흘리게 되는데 이는 땀이 기화함으로서 열을 가져가 체온을 낮추기 위한 생명현상이다. 위에서 설명한 더워서 부채질을 하거나 선풍기를 트는 것 과는 다른 것 이다. 쉽게 말해 둘의 차이는 항성성 유지는 체내에서 화학적인 반응에 의해 수행되며 자극에 대한 반응을 굳이 항상성 유지와 연관지어 생각할때 항상성을 유지하기 위한 정보를 전달해 주거나 명령하는 과정이라고 생각 할 수 있다. 이렇게 까지 설명했는데 이해가 안된다면 도와주세요! 리브레 생물 선생님! 코너 바로가기 를 이용하도록 하자

  • 발생과 생장을 한다.

발생과 생장은 세포분열에 의해 일어나며 쉽게 말해 발생은 수정된 난자가 개체가 되는 과정을 의미하며 생장은 개체가 성체로 성장하는 것을 의미한다.


여기까지는 개체유지에 관한 생물의 특성이다. 다음에 설명한 두가지 특성은 생물의 궁극적인 목적에 관한 특성이다


  • 생식과 유전을 한다.

생물을 섹스함으로서 자신과 닮을 자손을 남기고자 하며 이는 모든 생물이 추구하는 목적인 종족유지에 필수적이다. 모든 생물은 결국엔 죽기 때문에 자손을 남길 필요가 있으며 자손의 경우 부모로 부터 유전물질을 물려받아 부모와 비슷한 특성을 지니는데 이를 유전이라한다.

  • 적응과 진화를 한다.

외부환경에 적응하고 외부환경에 의해 진화되는 특성을 가지는데 이를 가능케하는 것응 유전물질 즉 DNA이다. 적응과 진화에 대해서는 나중에 후술하기로 하고 여기서는 적응과 진화의 차이에 대해 설명하도록 하겠다. 적응과 진화의 차이는 새로이 발현된 형질로 인해 새로운 종으로 분화가 가능한가라고 할 수 있겠다. 전문적인 용어가 들어가 어려워 보일 수 있는데 예를 들면 백인하고 흑인은 같은 종이지만 사는 지역에 적응하여 다른 모습을 하고 있는 것이며 공통조상으로 부터 원숭이와 사람이 서로 다른 형질이 발현되어 진화한 것이다.[2]


이렇게 해서 간단하게 생물의 7가지 특성에 대해 알아보았다. 곰곰히 생각하면 알겠지만 저기 나와 있는 7가지 특성에 대해서만 제대로 공부할려고 해도 공부할게 산더미이며 생물학 전체를 관통할 수 있는 주제들이다. 따라서 위의 7가지 특성에 대해 대강 이해하였다면 당신은 생물학을 공부하기 위한 기초적인 지식들을 이해한 것이며 생물학을 공부할 준비가 되었다는 것이다.

2.2 그렇다면 바이러스는 생물인가?[편집]

이를 알아보려면 바이러스의 특성을 알아야 하는데, 바이러스는 단백질과 핵산으로 이루어진 결정체로, 물질대사에 필요한 효소를 가지지 못한다. 그러므로 위에 기술된 생물의 특성 중 물질대사를 다른 생명체 밖에서는 할 수 없다. 그러나 다른 생명체에 기생하게 되면 물질대사를 하게 된다. 이렇게 물질대사를 하게 되면 바이러스도 증식을 통한 생식을 하며 유전, 적응, 진화도 일어난다. 정리하면,

•바이러스의 무생물적 특징 -세포 구조와 같은 구조가 아니다 -스스로 물질대사를 하지 못한다

•바이러스의 생물적 특징 -다른 생명체 내부에서 물질대사를 한다 -핵산과 단백질로 이루어져 있다

이렇게 바이러스는 생물과 무생물의 중간에 있는 존재라 볼 수 있다.

2.3 생물의 분류[편집]

3 생물은 무엇으로 이루어져 있는가[편집]

3.1 세포론[편집]

3.2 세포의 구조[편집]

세포는 세포막으로 둘러싸여 있는데, 그 안에서도 2중막 구조인 핵막으로 둘러싸인 핵과 그 바깥 부분인 세포질로 나뉜다.

핵을 이루는 구조로는 핵막, 염색사, 인 등이 있다. 핵 안에는 유전형질 발현에 핵심적 역할을 하는 DNA가 있고 생장, 생식 등의 핵심적 기능에 관여한다. 핵막으로 둘러싸여 있지만 핵막에는 핵공이라 불리는 곳이 있어 단백질과 RNA가 이동할 수 있다. 염색사는 DNA와 히스톤 단백질로 이루어져 있는데, 이 단백질이 이동할 수 있게 하는 것도 핵공이다. 인은 단백질과 RNA가 밀집되어 있는 부분이고 리보솜이 만들어지는 곳으로, 이곳에서 만들어진 리보솜은 세포질로 이동해 단백질 합성을 한다.

세포질

세포질에는 생명체의 물질 대사에 영향을 주는 세포 소기관이 존재하는데, 식물세포에만 존재하는 기관이 있기도 하다.

  • 소포체

관이 얽혀있는 모습의 물질 이동 통로이며 거친면 소포체와 매끈면 소포체로 나뉜다. 거친면 소포체에는 리보솜이 붙어 있어 단백질 수송의 역할을 하고, 리보솜이 없는 매끈면 소포체는 지질을 합성한다. 또한 골지체의 모체이기도 하다.

  • 리보솜

레모나 알갱이같이 생긴 것이다. 막은 없다. 단백질을 합성하며, 거친면 소포체의 표면이나 세포질에 따로 존재한다.

  • 미토콘드리아

미토콘드리아는 세포 호흡의 스페셜리스트이다. 세포 호흡에 관여하는 효소들이 있어 ATP를 합성한다. 미토콘드리아 자체의 DNA가 있어 스스로 증식할 수 있으며, 리보솜도 있어서 단백질을 합성할 수도 있다.

  • 엽록체

식물 세포에만 존재한다. 2중막 구조이며 광합성에 도움이 되는 효소가 있어 광합성을 할 수 있다. 미토콘드리아처럼 자체 DNA와 리보솜이 있다.

  • 골지체

소포체에서 떨어져 나온 기관이다. 소포체에서 나온 물질을 저장하고 분비하는 역할을 한다. 리소좀의 모체이기도 하다.

  • 리소좀

골지체에서 떨어져 나온 기관이다. 가수 분해시 사용되는 효소가 있어 세포 내에서의 소화의 역할을 한다.

3.3 세포의 종류[편집]

3.4 장기별 분류[편집]

4 몸은 무슨 일을 하는가[편집]

소화, 순환, 호흡 그리고 배설을 한다.


5 각주

  1. 좁게 보면 현미경으로도 보기 힘든 작은 구조물들에 대해 배울 수 있고 넓게 보자면 지구 레벨의 자연 환경
  2. 일반인이 많이 오해하는 사실이다. 다시 말하지만 원숭이가 진화해서 인간이 된 것이 아니라 공통조상으로 부터 원숭이와 인간이 분화되어 진화해온 것으로 주변에 잘못 알고 있는 사람이 있다면 지적해주자.