모든 생물의 공통된 특성

[dhleepaul]

1.2: 모든 생물의 공통된 특성

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   채택 보고서 제출전문가 심사기부

• 
• 수잔 와킴 & 맨딥 그레왈
• 뷰트 칼리지

생각하는 자

프랑스 조각가 오귀스트 로댕(Auguste Rodin)이 만든 이 유명한 조각상을 본 적이 있을 것입니다. 조각가로서의 로댕의 솜씨는 조각상이 매우 생생하게 보이기 때문에 분명합니다. 사실, 조각상은 바위로 만들어졌기 때문에 삶과 닮은 유일한 것은 그것이 어떻게 보이는지입니다. 바위로 만든 조각상은 살아 숨 쉬는 인간이나 다른 생명체와 어떻게 다릅니까? 생명이란 무엇인가? 살아 있다는 것은 무엇을 의미하는가? 과학은 이러한 질문들에 대한 답을 가지고 있습니다.

그림 \(\PageIndex{1}\): 파리 로댕 미술관의 사상가

생물의 특성

생물로 분류되려면 대부분의 과학자들은 물체가 다음 7가지 특성을 모두 가져야 한다는 데 동의합니다. 이것은 인간이 다른 생물과 공유하는 특성입니다.

1. 항상성
2. 조직
3. 신진대사
4. 성장
5. 적응
6. 자극에 대한 반응
7. 생식

항상성

모든 생명체는 어느 정도 일정한 내부 환경을 유지할 수 있습니다. 그들은 주변 조건에 관계없이 내부에서 비교적 안정적으로 유지합니다. 시스템이 다소 안정된 상태로 유지되는 상태를 항상성이라고 합니다. 예를 들어, 인간은 안정적인 내부 체온을 유지합니다. 기온이 영하로 떨어질 때 밖에 나가면 몸이 얼지 않습니다. 대신 떨림 및 기타 수단을 통해 안정적인 내부 온도를 유지합니다.

조직

생물은 여러 수준의 조직을 가지고 있습니다. 그들의 분자는 하나 이상의 세포로 구성됩니다. 세포는 생물의 구조와 기능의 기본 단위입니다. 세포는 살아있는 유기체의 구성 요소입니다. 예를 들어, 평균적인 성인 인간은 수조 개의 세포로 구성되어 있습니다. 생물은 겉으로 보기에는 서로 매우 다르게 보일 수 있지만 세포는 매우 유사합니다. 아래 그림에서 인간 세포와 양파 세포를 비교하십시오. 어떤 유사점이 보이는가?

그림 \(\PageIndex{2}\): 인간 세포(오른쪽)는 조각 모양입니다. 핵은 세포 중앙에 파란색 구체로 보입니다. 양파 세포(왼쪽)는 벽의 벽돌처럼 구성되어 있습니다. 각 양파 세포의 핵은 세포 가장자리에 파란색 구로 보입니다.

신진대사

모든 생명체는 에너지를 사용할 수 있습니다. 그들의 세포는 신진 대사의 "기계"를 가지고 있는데, 그것은 화학 화합물의 축적과 분해입니다. 생명체는 화학 물질과 에너지를 세포 구성 요소로 변환하여 에너지를 변환할 수 있습니다. 이러한 형태의 신진대사를 동화작용(anabolism)이라고 합니다. 그들은 또한 이화 작용이라고 불리는 유기물을 분해하거나 분해 할 수 있습니다. 생명체는 내부 조건(항상성)을 유지하고, 성장하고, 다른 생명 과정을 위해 에너지를 필요로 합니다.

성장

모든 생명체는 성장할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 성장은 이화 작용보다 동화 작용의 비율이 높을 때 발생하는 크기의 증가입니다. 예를 들어, 인간 유아는 아래 이미지에서 알 수 있듯이 성인이 될 때까지 크기가 극적으로 변합니다. 유아기에서 성인으로 성장하면서 우리는 또 어떤 면에서 변화하는가?

그림 \PageIndex{3}: 인간 유아는 성인이 되기 전에 해야 할 일이 많다.1.2.31.2.3

적응과 진화

적응은 개체군의 특성입니다. 개체군의 개인은 다양한 유전자를 가지고 있습니다. 환경이 변하면 개체군의 일부 개체는 변화된 조건을 견디고 주어진 환경에서 살 수 없는 개체보다 더 많이 번식할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 개체군의 대립 유전자 빈도와 구성의 변화를 진화라고합니다. 그것은 자연 선택의 과정을 통해 생겨납니다.

자극에 대한 반응

모든 생명체는 환경의 변화를 감지하고 이에 대응합니다. 반응은 외부 화학 물질(화학주성이라고 함)에 반응하는 단세포 유기체의 움직임에서 다세포 유기체의 모든 감각을 포함하는 복잡한 반응에 이르기까지 다양한 형태를 취할 수 있습니다. 반응은 종종 움직임으로 표현됩니다. 예를 들어, 식물의 잎이 태양을 향해 회전하는 것(광영양성이라고 함).

생식

모든 생명체는 번식할 수 있습니다. 번식은 생물이 자손을 낳는 과정입니다. 번식은 하나의 세포가 두 개의 세포로 분열하는 것만큼 간단할 수 있습니다. 이것이 박테리아가 번식하는 방식입니다. 인간과 다른 많은 유기체의 번식은 훨씬 더 복잡합니다. 그럼에도 불구하고 생물이 인간이든 박테리아이든 일반적으로 번식할 수 있습니다.

특집: 신화 vs. 현실

신화: 바이러스는 생명체입니다.

그림 \PageIndex{4}: 일반 바이러스 다이어그램. 캡시드는 바이러스의 유전 물질을 둘러싸고 있습니다. 캡시드를 둘러싸고 있는 외피는 일반적으로 숙주 세포막(인지질 및 단백질)의 일부로 만들어집니다. 모든 바이러스가 바이러스 외피를 가지고 있는 것은 아닙니다. 일부 바이러스에는 다른 단백질과 효소가 포함되어 있습니다1.2.41.2.4

현실: 바이러스에 대한 전통적인 과학적 견해는 바이러스가 생물의 세포에서 배출된 DNA 또는 RNA 조각에서 유래했지만 그 자체가 생물은 아니라는 것입니다. 과학자들은 바이러스가 살아있는 유기체를 정의하는 대부분의 특성을 가지고 있지 않기 때문에 생물이 아니라고 오랫동안 주장해 왔습니다. 비리온(virion)이라고 하는 단일 바이러스는 캡시드(capsid)라고 하는 보호 단백질 코트 안에 있는 일련의 유전자(DNA 또는 RNA)로 구성됩니다. 바이러스는 조직을 가지고 있지만, 세포가 아니며 생명체가 생명 과정을 수행하는 데 사용하는 세포 "기계"를 가지고 있지 않습니다. 그 결과, 바이러스는 신진대사를 할 수 없고, 항상성을 유지할 수 없으며, 성장할 수도 없습니다. 그들은 환경에 반응하지 않는 것으로 보이며, 숙주 세포 내부에 침입하여 더 많은 비리온을 생산하기 위해 "도구"를 사용해야만 번식할 수 있습니다. 바이러스가 생물과 공유하는 것으로 보이는 유일한 특성은 환경에 적응하는 능력을 진화시키는 능력입니다. 사실, 일부 바이러스는 너무 빨리 진화하여 이에 대한 약물과 백신을 설계하기가 어렵습니다. 그렇기 때문에 바이러스성 질병인 인플루엔자로부터 보호를 유지하려면 매년 새로운 독감 백신이 필요합니다.

지난 10년 동안 바이러스 연구인 바이러스학의 새로운 발견은 바이러스에 대한 이러한 전통적인 관점이 틀릴 수 있으며 바이러스가 생명체라는 "신화"가 현실일 수 있음을 시사합니다. 연구자들은 박테리아와 같은 세포 생명체보다 더 많은 유전자를 포함하는 거대한 바이러스를 발견했습니다. 일부 유전자는 새로운 바이러스를 만드는 데 필요한 단백질을 암호화하는데, 이는 이 거대한 바이러스가 숙주 세포 없이 번식할 수 있었거나 한때 가능했을 수 있음을 시사한다. 바이러스가 생명체라는 가장 강력한 증거 중 일부는 바이러스와 세포 생명체가 먼 과거에 공통 조상을 공유했음을 보여주는 단백질 연구에서 비롯됩니다. 바이러스는 한때 원시 세포로 존재했을지 모르지만 어느 시점에서 세포 특성을 잃고 번식을 위해 숙주 세포가 필요한 현대 바이러스가 되었습니다. 이 생각은 다른 많은 종들이 그들의 생애 주기를 완료하기 위해 숙주를 필요로 한다는 것을 고려할 때 그렇게 억지스럽지 않다.

복습

1. 대부분의 과학자들이 모든 생물이 공통적으로 가지고 있다는 데 동의하는 일곱 가지 특성을 찾아보십시오.
2. 항상성이란 무엇입니까? 인간이 생물에 대한 이 기준을 충족시키는 한 가지 방법은 무엇입니까?
3. 재생산을 정의하고 예를 설명하십시오.
4. 죽은 나뭇가지처럼 보이는 물체를 발견했다고 가정합니다. 혹시 막대기 곤충이 아닐까 하는 생각이 듭니다. 그것이 생물인지 어떻게 알 수 있습니까?
5. 바이러스와 바이러스가 생물과 공유하는 특성과 공유하지 않는 특성을 설명합니다. 바이러스가 살아있는 것으로 간주되어야 한다고 생각합니까? 그 이유는 무엇입니까?
6. 생물학적으로 번식할 수 없는 사람들도 여전히 살아 있는 것으로 간주된다! 이러한 상황이 생물이 번식할 수 있어야 한다는 기준을 무효화하지 않는 이유를 토론한다.
7. 여기에 설명된 두 가지 유형의 신진대사는 무엇이며 차이점은 무엇입니까?
8. 다른 유기체의 세포 사이에는 어떤 유사점이 있습니까? 세포의 세부 사항에 익숙하지 않은 경우 위의 그림에서 볼 수 있는 유사점을 간단히 설명하십시오.
9. 생물에서 에너지를 사용하는 두 가지 과정은 무엇입니까?
10. 인간의 자극에 대한 반응의 예를 들어 보십시오.
11. 박테리아와 같은 단세포 유기체는 항상성을 통해 유지하는 내부 환경을 가지고 있습니까?
12. 진화는 ___________ ____________ 통해 일어난다.
13. 만약 외계 생명체가 다른 행성에서 발견된다면, 그들은 반드시 세포를 가지고 있을 것이라고 생각하는가? 여러분의 대답을 토론한다.
14. 외부 화학 물질에 반응하는 움직임을 ___________이라고 하고 빛을 향한 움직임을 ___________라고 합니다.

더 알아보기

어트리뷰션

1. innoxiuss의 The Thinker, Wikimedia Commons를 통해 2.0으로 CC 라이센스
2. 인간의 뺨 세포 작성자 : Krishna satya 333, Wikimedia Commons를 통한 CC BY-SA 4.0
   1. kaibara87의 양파 세포, Wikimedia Commons를 통한 CC BY 2.0
3. Baby, 퍼블릭 도메인: Nappy
4. DEXi에 의한 바이러스의 기본 체계, Wikimedia Commons를 통한 전용 CC0
5. 텍스트 인간 생물학 by CK-12 라이선스 CC BY-NC 3.0

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1.2: 모든 생명체의 공유 특성이라는 제목의 이 페이지는 CK-12 라이선스에 따라 공유되며 LibreTexts 플랫폼의 스타일과 표준에 맞게 편집된 소스 콘텐츠를 통해 Suzanne Wakim & Mandeep Grewal에 의해 저작, 리믹스 및/또는 큐레이팅되었습니다. 자세한 편집 내역은 요청 시 제공됩니다.

라이선스 대상

• 2.2: 모든 생명체의 공유 형질(Shared Traits of All Living Things)은 CK-12 라이선스가 부여되었습니다. 원본 출처 : https://www.ck12.org/book/ck-12-human-biology/.

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