오늘은 유기체와 바이러스의 특성과 이를 최초로 발견하게 된 세균 여과 실험에 대해 알아보겠습니다.
생명과학 1과 내용입니다.
유기체의 특성
모든 유기체는 유기체의 기본 구조 및 기능 단위인 세포로 구성됩니다.
생물은 아메바, 대장균과 같이 하나의 세포로 구성된 단세포 생물과 참나무, 사람과 같이 많은 세포로 구성된 다세포 생물을 포함한다.
유기체는 세포, 조직, 기관 및 유기체로 구성됩니다.
또한 유기체는 대사를 위해 효소를 사용합니다.
유기체는 또한 외부 자극에 반응합니다.
식물 반응의 예는 미모사 잎과 식물의 굴광성입니다.
마모사의 잎은 식물이지만 만지면 잎의 반응이 수축됩니다.
식물 굴광성은 해바라기와 같이 식물이 태양을 향해 구부러져 자라는 현상입니다.
살아있는 유기체는 신체의 상태를 일정하게 유지하는 항상성을 가지고 있습니다.
항상성은 일정한 혈당 수치, 삼투질농도(체액 농도) 및 체온을 유지하는 것을 말합니다.
죽기 전에 유기체는 번식하여 자손을 남기고 유전을 통해 부모로부터 유전자로 특성을 전달합니다.
핵산은 유전자의 기능을 하며 핵산에는 DNA와 RNA가 있다.
마지막으로 유기체는 환경 변화에 따라 신체 구조, 기능 및 행동의 변화가 변화하고 적응이 축적되어 유전자를 바꾸는 진화를 거치게 됩니다.
진화는 돌연변이와 자연 선택을 통해 유기체의 유전적 구성을 바꾸는 것을 포함합니다.
진화의 결과 다양한 생물 종이 형성됩니다.
바이러스 특성
바이러스는 단백질 외피와 그 안에 유전 물질을 포함하는 핵산으로 구성된 비세포 구조입니다.
또한 바이러스는 독립적으로 생존할 수 없으며 숙주 유기체에 기생해야 합니다.
따라서 바이러스는 이중적 특성을 가지고 있습니다.
자신의 핵산을 사용하여 숙주에서 번식하고 환경에 적응하고 진화하기 위해 돌연변이를 일으킵니다.
이러한 특성을 생물학적 특성이라고 하며 숙주에 기생할 때만 가능합니다.
바이러스의 또 다른 특징은 기생 숙주 없이 독립된 상태로 존재할 때 나타나는 비생물적 성질을 갖는다는 점이다.
격리된 상태에서 바이러스는 단백질과 핵산의 결정(클러스터)으로 숙주 세포 외부에 존재합니다.
바이러스는 스스로 대사할 수 없습니다.
바이러스의 이러한 비생물적 및 생물적 특성으로 인해 바이러스는 생물과 비생물의 중간 형태입니다.
바이러스는 비세포성이므로 세포를 분열시킬 수 없고 자가 재생만 가능합니다.
바이러스는 핵산에 따라 DNA 바이러스(박테리오파지)와 RNA 바이러스(TMV)로 나눌 수 있다.
바이러스는 크기가 매우 작습니다.
박테리아보다 훨씬 작습니다.
크기 순으로 바이러스, 박테리아, 인간 세포입니다.
따라서 바이러스는 박테리아나 인간 세포를 숙주로 삼을 수 있습니다.
따라서 바이러스는 숙주에 따라 동물바이러스(HIV), 식물바이러스(tmv), 세균바이러스(파지)로 나눌 수 있다.
세균 여과 실험
박테리아가 가장 작은 유기체로 여겨졌던 시대에 담배모자이크병의 원인을 밝히기 위해 러시아 생물학자 이바노프스키가 실험을 진행했다.
당시에는 광학 현미경으로 바이러스를 식별할 수 없었습니다.
1892년 이바노프는 담배 잎이 모자이크가 되는 모자이크병이라는 이상한 현상을 발견했다.
모자이크병은 담뱃잎의 생장을 방해하는 병입니다.
그는 담배 모자이크에 영향을 받은 잎에서 주스를 짜서 박테리아 필터를 통해 여과했지만 병원균은 발견하지 못했습니다.
박테리아 필터는 여과지를 통해 박테리아를 걸러내는 장치입니다.
당시에는 병원균이 질병을 일으키는 데 필요하다고 생각했기 때문입니다.
그래서 그는 박테리아보다 작은 것이 있는지 궁금했습니다.
그래서 담뱃잎 즙을 다시 세균여과기에 넣고 걸러낸 용액을 신선한 담뱃잎에 뿌린다.
그 결과 며칠 후 잎에 담배모자이크병이 발생했다.
여과된 용액이 질병을 일으킨다는 것이 밝혀졌고, 최초의 바이러스가 발견되었습니다.
바이러스는 실제로 크기가 약 0.05미크론입니다.
박테리아는 5미크론이고 정상 세포는 약 50미크론입니다.