| 필수세포생물학 대학교재솔루션 (essential cell biology solution) | ||
| ||
필수세포생물학 대학교재솔루션 (essential cell biology solution) 다운 필수세포생물학 대학교재솔루션 (essential cell biology solution) essential cell biology solution 필수 세포 생물학 solution(Ch 1~19) 필수 세포 생물학 solution(Ch 1~19) 예시 1장 문제 - 자연도태는 진화를 일으키는 중요한 요인이다. 왜냐하면 어떤 세포가 성장할 때 작은 이점이라도 있으면 경쟁자보다 빨리 자랄 수 있기 때문이다. 이러한 과정을 이해하기 위해 백만 개의 세균이 있는 세포 배양기를 생각해보자(이 세균들은 20분마다 분열한다). 어떤 세균이 15분 만에 세포분열을 가능하게 하는 돌연변이를 가지게 되었다고 하자. 먹이를 무제한으로 공급하고 세포가 죽는 일도 없다고 가정한다면 이러한 배양기에서 앞서의 돌연변이 된 세균이 우위를 차지하는데 얼마나 걸릴 것인가(계산에 앞서 한 번 생각해보시오. 하루, 1주일, 1달, 1년이 걸릴 것이라고 여겨지는가)? 어느 정도의 세포들이 이 시간에 이 세포배양기에 존재하겠는가?(특정시간 t때에 존재하는 세포 수 N은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. N = N×2, N는 0시간 때의 세포수를 의미하고 G는 한 세대의 시간, 즉 분열하는 데에 걸리는 시간을 의미한다). ▶ t시간 후 야생형의 박테리아의 개수는 10× 2이고 돌연변이가 일어난 박테리아의 수는 1× 2이다. 돌연변이가 일어난 박테리아가 야생형보다 많아지기 시작하는 시간을 구하기 위해서는 위 두식을 같게 놓고 t를 구하면 된다. 10× 2 = 1× 2를 풀면 t = 1200분(20시간)이다. 이 시간에 배양액은 2×10(= 10× 2 + 1× 2)개의 세포를 포함하고 있고 박테리아 세포 하나당 10g이라면 총 2×10kg이다. 필수 세포 생물학 solution(Ch 1~19) 1,2,3 Translated by J.W 4,6,15 Translated by H.J 5,14 Translated by S.J 7,8,9 Translated by J.J 10,11,12 Translated by T.J 13,19 Translated by H.J 16,17,18 Translated by M.Y Edited by J.J All are members of the Study group for 서울대 치의학 대학원 Special Thanks to All members [1-1] 그림 1-12에서 보듯이 미토콘트리아는 왜 외막과 내막을 모두 가지고 있어야 하는가? 진화적인 면에서 살펴볼 때 이 두 가지 막 중 어느 것이 초기 원시 진핵세포의 원형질막으로부터 유래되었는가? 그림 1-11A 에 나타난 미토콘드리아의 전자 현미경 사진에서 DNA가 있는 공간은 어디인지 즉 그림 1-12에서 초기 원시진핵세포에 의해 세포내부로 유입된 박테리아의 세포기질에 해당하는 공간을 지적하시오. ▶ 외막 : 원시진핵세포의 세포막으로부터 유래한 막 내막 : 호기성 박테리아의 막으로부터 유래된 막 매트릭스 : 원시 호기성 박테리아의 세포질로부터 유래된 공간(DNA 함유) [1-2] 그림 1-18에서 보는 것처럼 진핵세포는 외부물질을 내부로 수송할 수 있는 정교한 내부막계를 발전시켰다. 그 이점은 무엇인가? ▶ 진핵세포는 food나 particle같은 물질을 삼킴으로써 스스로 살아갈 수 있는 반면 박테리아는 food의 덩어리를 삼킬 수 있는 방법이 딱히 없다. 대신 주변에 있는 food를 분해하는 것을 돕는 물질을 배출할 수 있고 이러한 분해 물질은 주변에 있는 다른 세포들과 함께 공유해야만 한다. [1-3] 광학현미경과 전자현미경의 상대적인 장점과 단점에 대해 논하시오. (a) 살아있는 표피세포 ▶ 광학현미경 (b) 효모의 미토콘드리아 ▶ 전자현미경 (c) 박테리아 ▶ 전자현미경 (d) 미세소관 ▶ 전자현미경 을 각각 잘 관찰하려면 어느 현미경이 좋은가? ▶ 광학현미경 : 사용하기 쉽고 장비가 매우 간단하다. 1μm크기 정도의 물체는 쉽게 볼 수 있고 해상도의 최소 한계는 0.2μm인데 이것은 가시광선의 파장 때문에 생기는 광학현미경의 이론적 한계이다. 가시광선은 nondestructive하고 물도 잘 통과할 수 있기 때문에 살아있는 세포를 관찰할 수 있다. 전자현미경 : 사용하기 어렵고 샘플이나 장비의 준비가 매우 복잡하다. 세포는 살아있는 상태에서는 관찰할 수 없고 그 해상도는 광학 현미경에 비해 훨씬 좋다. 미세소관이나 미토콘드리아, 박테리아 등의 자세한 구조를 보기 위해서는 전자현미경이 필요하다. 다만 광학현미경으로 그것들의 위치정도는 미리 파악할 수 있다. [1-4] 돌연변이는 전세대로부터 물려받은 유전계획에 변화를 주는 실수라 할 수 있다. 신발공장을 상상해보자. 신발을 만드는 데 계획되었던 원래의 과정에서 실수로 (즉 고의적이지 않은 변화로) 인해 제품의 품질이 향상될 것을 기대할 수 있겠는가? 자신의 답을 설명하시오. ▶ 랜덤한 실수는 신발 제품품질을 향상시킬 가능성이 거의 없지만 신발을 매우 많이 만든다고 했을 때 또 선택압이 존재한다면 랜덤한 변화가 품질 향상으로 이어질 가능성도 있다. [1-5] 박테리아는 약 10g의 무게를 지니며 매 20분마다 분열한다. 만약 하나의 박테리아 세포가 이러한 속도로 분열한다면 지구의 무게(6×10kg)와 같은 분량의 박테리아로 되기까지는 얼마의 시간이 걸리겠는가? 계산한 결과를 박테리아가 적어도 35억 년 전에 생겨서 지금까지 계속 분열해 오고 있다는 사실과 비교하시오. 그리고 비교한 결과에서 도출되는 모순점에 대해 설명하시오. (t 시간 동안 배양되고 있는 세포의 수 N은 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다. N = N×2, 이때 N는 초기의 세포수이고 G는 분열하는 데 걸리는 시간, 즉 세대시간이다.) ▶ 6×10(= 6×10g/10g) 마리의 박테리아가 지구와 같은 질량을 가진다. 6×10 = 2 의 식을 풀면 t는 2642분(44시간 = 132세대)이 나오는데 지난 35억년이란 시간은 5×10세대에 해당되는 시간이고 현재 이 지구 위 어디에도 지구 질량만큼의 박테리아는 어디에도 없는 것으로 보아 이러한 지수적인 증가는 몇 세대만 지나면 한계에 다다른다는 것을 유추해 볼 수 있다. 실제적으로는 식량이 이러한 박테리아의 지수적 증가를 막는 한계 요인으로 작용한다. [1-6] Giardia는 미토콘드리아를 가지고 있지 않지만 핵은 가지고 있으며 진핵생물로의 진화에 있어 중간단계로 여겨지고 있다. 그러나 Giardia가 진핵세포에서 진화하여 무기성 환경에 적응하면서 필요 없게 된 미토콘드리아를 잃어버린 것이라는 주장으로 이 가설을 반박할 수도 있을 것이다. 전자의 해석을 지지하는 다른 증거는 어떤 것이 있을 수 있는가? ▶ 두 가지 가능한 진화적 관계를 요약해볼 수 있다. 1. 원시세포 → Giardia → 진핵세포 2. 원시세포 → 진핵세포 → Giardia 이러한 두 가지 이론을 구별하기 위해서는 Giardia 와 원핵세포가 얼마나 진화적으로 연관되어 있는지를 알아볼 필요가 있다. 예를 들어 단백질과 핵산의 유사함을 비교해보면 알 수 있는데 이러한 연구를 통해보면 진화계통도에서 Giardia 와 진핵생물과의 유사성 정도와 원핵생물과의 유사성 정도가 비슷하다. 따라서 1번 모델이 옳은 모델이라고 할 수 있다. [1-7] 당신의 이웃이 암 연구를 지원하기 위해 20달러를 기증했다. 그가 그 돈이 맥주를 만드는 효모를 연구하는 데 쓰인다는 사실을 알고 매우 화를 내고 있다면 그에게 이 일을 어떻게 납득시킬 수 있겠는가? ▶ 효모는 인간 암세포보다 단순하고 값싸게 그리고 매우 많은 양을 기를 수 있기 때문에 인간 세포보다 유전한적으로나 생화학적으로 훨씬 쉽게 다룰 수 있다. 이것은 세포가 어떻게 분열하고 생장하는지에 대한 기본적인 법칙 자료출처 : http://www.allreport.co.kr/search/detail.asp?pk=11019136&sid=knp868group1&key=%C7%CA%BC%F6%BC%BC%C6%F7%BB%FD%B9%B0%C7%D0 [문서정보] 문서분량 : 123 Page 파일종류 : HWP 파일 자료제목 : 파일이름 : 필수세포생물학솔루션.hwp 키워드 : essential,cell,biology,solution,필수세포생물학,필수세포생물학,대학교재솔루션 - 필수세포생물학 (제 1판 솔루션 ) Alberts 번역본 - 필수세포생물학 솔루션 - 생물환경 필수 세포생물학 솔루션 (essential cell biology solution) - 필수세포생물학 2판 솔루션 (저자 Alberts , Bray (박상대 역) 2nd ed Essential Cell Biology) |
