생물학 - 생물학과 생물의 세계

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생물학 - 생물학과 생물의 세계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

I. 생물학과 생물의 세계
A. 생명의 다양성
B. 생명의 특성
C. 생명계의 구성
D. 생물학의 주제들


II. 생물학의 핵심 아이디어 - 네 개의 이론이 생물학을 과학으로 통합한다.
A. 세포설
B. 유전자설
C. 유전설
D. 진화설

본문내용

른 부분으로의 에너지 흐름과 같은 주요한 주제들로 구성된다.
D-1 진화
진화는 시간의 흐름에 따른 유전적 변화를 발하낟. 영국의 자연과학가 찰스 다윈은 1859년에 이러한 변화가 자연선택(natural selection)이라 부르는 과정의 결과라고 제안하였다. 간단히 말하면 환경에 도전하여 살아남기에 더 유리한 특징을 지닌 생물체들이 생존하여 자손을 남기고 그들의 유리한 특성을 후손에게 전해준다는 것이다. 다윈은 길들여지지 않은 많은 생물들뿐 아니라 가축화된 동물들의 변이에 대하여 매우 잘 알고 있었다. 그는 비둘기의 변이가 육종가들의 인위선택에 의해 과장된 특징을 나타낸다는 것을 알았다, 현대 사회에 사는 우리는 부모로부터 자손으로 DNA가 전달되기 때문이라는 것을 알고 있다. 다윈은 비둘기의 서로 다른 변종들이 만들어지는 것과 유사한 과정이 자연에서 어떻게 이루어지는지 가시화하였다. 이와 같이 오늘날 지구에서 보는 생명체의 많은 형태는 예를 들어 사람의 형태와 기능이 갖추어진 방식처럼 자연선택의 긴 역사를 반영하고 있다.
D-2 에너지의 흐름
모든 생명체는 몸을 만들고, 일을 하고, 생각을 하는 등의 생명활동을 수행하기 위해 에너지를 요구한다. 대부분의 생물체가 사용하는 에너지는 태양에서 오며 생태계를 통하여 한 방향으로 전달된다. 생명계를 통한 에너지의 흐름을 이해하기 위한 가장 간단한 방법은 누가 에너지를 사용하는지 보는 것이다. 에너지 흐름의 첫 단계는 녹색식물, 조류, 그리고 일부세균의 광합성에 의하여 에너지가 포획되는 것이다. 이 과정에서는 태양에서 온 에너지가 식물과 같은 광합성 생물체들이 체내에 축적하는 당을 만드는데 사용된다. 식물은 그 다음 단계에서 식물을 먹는 동물들의 생명 에너지원으로 작용한다. 독수리와 같은 동물들은 식물을 먹는 동물들을 먹는다. 각 단계에서 일부 에너지는 살아가는데 쓰이며, 일부는 다음 단계로 전달되지만, 대부분은 기본적으로 열의 형태로 유실된다. 에너지의 흐름은 얼마나 많은, 어떠한 종류의 생물체가 군집에 살 것인지 영향을 미치므로 생태계를 형성하는 핵심 요소가 된다.
D-3 협동
개미들은 포식자들과 그늘로부터 그들이 살고 있는 나무를 보호한다. 반면 그 식물은 개미에게 영양분(잎 끝에 있는 노란색 구조)을 제공함으로써 편의를 제공한다. 서로 다른 종류의 생명체 간에 이루어지는 이런 형태의 협동은 지구 생명이 진화에 핵심적인 역할을 한다. 예를 들어, 개미와 그가 살고 있는 식물처럼 서로 다른 두 종의 생명체가 직접 접하고 사는 경우에는 공생(symbiosis)이라 부른다. 많은 형태이 세포들은 식물과 공생하며 바다로부터 처음으로 땅으로 올라오던 식물을 돕던 세균과 곰팡이의 후손인 세포소기관을 포함하고 있다. 식물의 변화가 곤충의 진화에 영향을 미치고 이것이 다시 꽃의 진화에 영향을 미치는 꽃식물과 곤충의 공진화(coevolution)는 생명 다양성의 큰 원인으로 작용하였다.
D-4 구조는 기능을 결정한다.
생물학에서 가장 분명한 교훈 중 하나는 생체구조가 그 기능에 매우 적합하다는 것이다. 이것은 어느 단계의 구조에서난 잘 찾아볼 수 있다. 세포가 화학반응을 진행하기 위하여 사용하는 효소는 그 효소가 다루어야 하는 물질과 정확히 들어맞는 구조를 하고 있다. 수많은 생물체의 구조는 마치 기능을 수행할 수 있도록 주의 깊게 고안된 것처럼 보이며 나방의 긴 혀는 꽃의 깊은 안쪽에 들어있는 꿀을 잘 빨아들이기에 적합한 것이 하나의 예이다. 기능에 딱 들어맞는 생체의 구조는 우연이 아니다. 지구의 생명체는 20억 년 이상 존재해 왔으며 이는 생존에 적합한 변화를 지닌 생물체들이 진화할 수 있을 만큼 긴 시간이었다. 이러한 모든 연마와 조정을 거친 후에 형성된 생체 구조가 기능을 잘 수행하는 것은 그다지 놀라운 일이 아니다.
D-5 항상성
복잡한 생물체들은 항상 일정한 내부 환경을 유지하는 항상성(homeosis)이란 과정을 지니고 있으므로 고도의 특성화가 가능하였다. 도시를 유지하기 위한 규칙이 없이는 도시가 기능하지 못하는 것처럼 일정함이 유지되지 않으면 생체 내에서 일어나야 하는 복잡한 상호작용들이 불가능하다. 사람처럼 복잡한 생체의 항상성을 유지하려면 세포들 간에 오고가는 수많은 신호의 흐름이 필요하다. 예를 들어, 항상성에는 적절한 혈액 내의 화학작용을 위한 물의 균형이 포함되며, 복잡한 생물체들은 물을 필요로 한다. 하마와 같은 일부 생명체들은 물속에서 지낸다. 캥거루와 같은 다른 생물체들은 물이 귀한 반건조대에서 살며 먹이를 통하여 수분을 섭취하고 실제로 물을 마시는 일은 거의 없다. 그러나 이들은 모두 체내의 수분 균형을 필요로 한다.
II. 생물학의 핵심 아이디어
- 네 개의 이론이 생물학을 과학으로 통합한다.
개념: 생물학을 통합하는 이론들은 세포로 이루어진 생물체들이 DNA에 유전정보를 저장한다고 이야기한다. 때때로 DNA의 변화가 일어나며 그것이 보존되면 진화적인 변화가 일어난다. 오늘날 생명의 다양성은 긴 진화의 여정에서 얻어진 것이다.
A. 세포설: 生命의 구조
모든 생명체는 생명의 기본 단위인 세포로 구성된다. 세포는 1665년 영국의 로버트후크에 의하여 발견되었다. 후크는 30배의 배율을 지닌 최초의 현미경 중 하나를 사용하였다. 얇은 코르크 조각을 관찰하던 중 그는 많은 작은 방들을 관찰하였으며 그것은 그에게 수도자들이 사용하는 작은 방들을 연상시켰다. 그로부터 얼마 지나지 않아 네덜란드의 과학자 안톤 판 레벤후크는 300배까지 확대할 수 있는 현미경을 사용하여 연못물 속에서 단세포 생물의 놀라운 세계를 발견하였다. 그는 관찰한 세균과 원생생물들을 “극미 동물(wee animalcules)"이라 불렀다. 그렇지만 이것은 과학자들이 그 중요성을 완전히 이해하기 거의 두 세기 전의 일이었다. 1839년 독일의 생물학자 마티아스 슐라이덴과 테오도르 슈반은 그들과 다른 이들의 방대한 관찰을 정리하여 모든 생명체들은 세포로 구성되어 있다고 결론지었다. 그들의 결론은 세포설(cell theory)의 근간을 이룬다. 후에 생물학자들은 모든 세포는 다른 세포에서 기원한다는 개념을 추가하였다.

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생물,   생물학,   생물의 세계