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자연과학(PEET)/생명과학 76

[동물생리학] 세포 신호 전달 수용체 (GPCR, RTK, 이온 채널)

수용체 단백질은 리간드(= 기질, 신호 물질)과의 결합을 통해 신호를 전달받습니다. 다양하고 복잡한 신호 전달 메커니즘은 증폭과 정교한 조절을 도우며, 통합(AND gate로 전달)의 형태도 있습니다. + 약물의 효능은 수용체 수에 비례합니다. GPCR (G 단백질 매개 수용체) GPCR(G 단백질 매개 수용체)은 체내 대부분의 신호 전달을 매개하는 수용체이며 G_α/β/γ 3개의 단위체를 가집니다. 작용 순서는 다음과 같은데, 먼저 기질이 GPCR에 결합하면 (7개 중) 5, 6번째 관통 부위에 변화가 발생합니다. 그러면 세포막 내부에서 G 단백질이 결합하고, G_α 단백질이 GEF에 의해 GDP를 떼고 GTP를 붙여서 활성화됩니다. ** GAP는 GEF와 반대로 GTP를 떼고 GDP를 붙이는 작용을 ..

[동물생리학] 배설계 (여과, 재흡수, 분비, 조절 기작 등)

배설계 배설계는 항상성 유지와 노폐물 제거를 위해 존재하며, 간에서 요소 회로를 통해 요소로 전환시키고, 이는 신동맥으로 들어와서 신장에서 걸러져 배출되며 정화된 혈액은 신정맥으로 돌아갑니다. 신장 피질에는 네프론(= 세뇨관 + 말피기소체 = 세뇨관 + 사구체 + 보먼 주머니)이 있습니다. 집합관은 세뇨관이 모이는 부분이며, 이는 신우로 연결되어 배출됩니다. + 암모니아는 단식 시에 가장 많이 발생합니다. 여과 청소율은 특정 물질의 배출 속도(mL/min)로, 물질 배설률(mg/min)/혈장 내 물질 농도(mg/mL)로 정의됩니다. GFP(사구체 여과압) = 사구체 혈압 - 사구체 삼투압 - 보먼주머니 정수압으로 정의됩니다. GFR(사구체 여과율)은 분당 여과된 사구체 여과액으로 정의되며, 이눌린의 청소..

[동물생리학] 호흡계 (폐, 호흡, 기체 교환 등)

다양한 호흡계 (참고) 양서류는 피부로 호흡을 합니다. 조류는 들숨과 날숨의 혼합이 발생하지 않습니다. 폐 폐는 근육이 없으며, 수분으로 둘러쌓여 있고, II형 폐포 세포의 계면활성제가 물 분자 사이의 결합을 약화시킵니다.폐에서 조직으로 갈수록 O2의 분압이 감소하고, CO2의 분압이 증가합니다. 상대적으로 폐의 상단부는 호기적이고 하단부는 혐기적 환경이므로, V/Q(폐포환기량/폐혈류량)의 비율이 다릅니다. 폐포의 압력은 P = 2T/r의 공식을 만족하며, 여러 폐포의 압력이 동일하게 유지됩니다. (T : 표면장력, r : 폐포 반지름) ex ) 작은 폐포가 압력이 더 크므로, 공기는 작은 폐포에서 큰 폐포로 이동합니다. ex ) 계면활성제는 T를 감소시켜서 크기가 다른 폐포들의 압력이 같아지게 만듭니다..

[동물생리학] 순환계 (혈액과 심장, 혈액 순환 등)

다양한 순환계 (참고) 개방 순환계는 혈액과 조직액 구분이 없어서 낮은 유압을 유지해도 되기 때문에 에너지 절약에 효율적입니다. 폐쇄 순환계는 유압이 높아 큰 생물의 전신에 효율적 산소 전달이 가능합니다. 어류는 1심방 1심실이며, 아가미를 통해 모세혈관에 O2를 공급받고, 이를 주변 세포에 전달합니다. 양서류는 2심방 1심실이며, 동맥혈과 정맥혈이 섞이므로 피부에서 따로 O2를 공급받습니다. 파충류는 2심방 불완전 2심실이고, 조류, 포유류는 2심방 2심실입니다. 혈액 혈액은 혈장과 혈구로 이루어져있으며, 이온 농도는 동일하기 때문에 단백질만이 삼투압을 발생시킬 수 있습니다. 혈장에는 다음과 같은 물질을 포함합니다. - 알부민 단백질은 지방산 운반, 삼투 농도 유지를 합니다. - 글로불린 단백질은 면역..

[동물생리학] 소화계 (영양소, 소화계 관련 호르몬 등)

영양소 에너지원에는 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민이 있습니다. (비타민을 제외하고 앞의 세포생물학 파트에서 다룸) 필수 지방산에는 다음과 같은 것들이 있으며, 분해하여 새로운 에너지원으로 만듭니다. ex ) 리놀레산(불포화 이중결합 2개)을 분해하여 아라키돈산(C20)으로 만듭니다. ex ) 리놀렌산(불포화 이중결합 3개)을 분해하여 프로스타글란딘(PG)으로 만듭니다. 수용성 비타민에는 엽산을 가지는 B9, 코발라닌을 가지는 B12가 있으며 둘 다 적혈구의 구성 물질입니다. 지용성 비타민에는 비타민 A, D, E, K가 있습니다. - 비타민 A는 β-카로틴으로부터 간에서 전환되며, cis-레티널이 됩니다. (결핍 시 야맹증) cis-레티널은 원추세포의 광감성 색소 포톱신과 간상세포의 로돕신을 구성합니..

[동물생리학] 상피/결합/근육/신경 조직과 체온 조절

상피 조직 단층 (편평) 상피는 물질 교환의 기능을 합니다. 다층 (편평) 상피는 보호와 방수의 기능을 합니다. 원주 상피는 소장에서 물질을 흡수하는 기능을 합니다. 입방 상피는 신장에서 물질을 흡수/분비하는 기능을 합니다. 섬모 상피는 단층의 세포입니다. 결합 조직 상피 조직은 가장 상층부에 있습니다. (아랫줄로 갈수록 아래에 위치한 세포) 성긴 조직에는 대식세포가 있고, 엘라스틴이 신축성을 형성합니다. 섬유성 조직에는 인대와 힘줄이 있습니다. 연골에는 콘드로이틴 황산염이 존재합니다. + 그 외에 뼈, 모세혈관, 지방세포도 결합 조직입니다. + 성긴 조직과 섬유성 조직에는 섬유아세포가 있어 콜라겐을 형성하며, 다음의 물질을 생성합니다. pro-α-chain은 당화 과정과 비타민C의 작용으로 인한 수화 ..

[발생학] 생물의 발생 과정 (수정, 난할, 포배기, 낭배기, 기관 형성)

생물의 배아 발생 과정은 다음과 같은 순서로 진행됩니다. 수정 수정은 정자와 난자가 융합되어 수정란을 형성하는 과정이며, 종 특이적으로 발생합니다. (같은 종끼리만 수정) 정자는 Ca2+를 통해 이동하고, 난자의 리색트를 향해 이동하며, 두 번의 첨체반응을 통해 핵을 전달합니다. 이 때 다수정이 발생하지 않도록 하는데, 먼저 Na+ 탈분극을 통해 외부를 (-)로 만들어 정자에 척력이 발생하도록 하고, 두 번째로는 GPCR(세포 밖의 신호를 내부로 전달하는 단백질)이 IP3를 활성화하고, Ca2+ 파동을 형성하여 활성화된 소낭으로 분해 효소를 전달하여 난황막을 분해시켜 수용체 제거 및 수정막 형성을 합니다. 난할 준비 과정에서는 난자의 mRNA를 세포질에 미리 전달하는 모계 효과가 일어납니다. ** 난할에..

[발생학] 생식세포 형성과 성 호르몬 작용 기작, 생식계 발생

생식세포 형성 과정 정원세포도 같은 방식으로 DNA 양이 변화합니다. + 정자의 첨체에는 골지체가 존재합니다. 성 호르몬 작용 기작 남여 모두 시상하부에서 GnRH가 분비되어 뇌하수체 전엽을 자극하여, FSH와 LH를 분비합니다. 남성의 경우 FSH는 세르톨리 세포를, LH는 레이디히 세포를 자극합니다. 세르톨리 세포에서 인히빈과 ABP를 활성화하고, 레이디히 세포에서 T(테스토스테론)을 생성합니다. 정원세포는 ABP 수용체를 가지고 있으며 ABP + T의 작용으로 부정소에서 정자 운동성을 형성하는 효소를 만듭니다. + 테스토스테론은 DHT로 변환됩니다. 여성의 경우 FSH는 여포를 발달 및 성숙시켜 에스트로겐을 분비하고, LH는 여포 배란을 통해 황체를 형성하여 에스트로겐과 프로게스테론을 분비합니다. ..

[면역학] 면역 응용 : 과민 반응, 이식과 거부 반응, 단일 클론 항체

과민 반응 과민 반응은 알레르기 유발 물질에 대해 반응하여 알레르기가 나타나는 현상을 말합니다. (치료제 : 에피네프린) - 거부 반응을 일으키는 물질이 IgE 항체를 공격하여 비만세포를 터뜨립니다. (히스타민 방출) - 분자들이 단백질에 인식되어 활성화된 IgG 항체에 의해 활성화된 보체 또는 ADCC를 통해 비만세포를 터뜨립니다. - 수용체와 단백질이 형성한 면역 복합체에 의해 활성화된 보체가 비만세포를 공격합니다. - 지연형 과민 반응은 Th1이 뒤늦게 사이토카인을 분비하여 Tc 림프구를 활성화하여 일으키는 염증 반응입니다. 수동 면역 능동 면역은 기억 세포가 활성화되는 면역을 말하고, 수동 면역은 이미 형성된 항체를 공급해주는 것입니다. ex ) ABO 혈액형 항체는 IgM이므로 태반을 통과하지 ..

[면역학] 면역 메커니즘 총 정리 : 면역 관여 세포/단백질 기능, 선천성 면역과 후천성 면역(체액성, 세포성)

면역 개요 선천성 면역(= 내재 면역 = 비특이적 면역 = 1차 방어 작용)은 병원체를 기억하지 않고 즉각 반응하는 면역 체계이며, 식세포와 NK 세포가 작용하고 보체에 의해 도움을 받습니다. 후천성 면역(= 적응 면역 = 특이적 면역 = 2차 방어 작용)은 병원체를 기억하여 반응하는 면역 체계이며, B 림프구와 T 림프구가 작용하고 항체에 의해 도움을 받습니다. 면역에 관여하는 세포 혈구는 면역에 관여하는 줄기 세포가 분화하여 만들어진 세포들이며 다음과 같습니다. 골수계에는 다음과 같은 세포들이 있습니다. - 호중구는 식세포 작용을 하며, 핵이 1개지만 여러 개로 보입니다. (백혈구 중 60%) - 호산구는 과민 반응을 발생시킵니다. (백혈구 중 2%) - 호염구는 히스타민(혈관 확장시킴)을 분비합니다..

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