반응형

자연과학(PEET)/생명과학 76

[세포생물학] 세포 분열 : 감수 분열과 균계/식물계/동물계의 생활사

감수분열 염색체에서 하나의 위치에 해당하는, 아주 많은 뉴클레오티드로 구성된 DNA가 하나의 유전자입니다. 제1감수분열에서는 다양성이 발생하고, 제2감수분열에서는 동일성을 유지한다는 특성이 있습니다. 교차는 제1감수분열에서 발생합니다. 제1감수분열의 과정은 다음과 같습니다. 간기에는 똑같이 G1기, S기, G2기를 거칩니다. 전기에는 2가 염색체가 synaptonemal complex를 통해 연접을 유지하고 있습니다. (교차 과정이 여기에 해당) 중기에는 한 개의 동원체에 한 개의 방추사만 붙게 되고, APC가 활성화 -> 세큐린 비활성화 -> 세파라제 활성화를 통해 상동염색체끼리를 분리할 수 있습니다. 후기에는 상동염색체가 분리되며 2n이 n이 됩니다. 여기서 2^23^2의 다양성이 발생합니다. (중기..

[세포생물학] 세포 분열 : 세포 주기 검문 지점(Checkpoint) - 실험과 조절 요소

세포 주기 검문 지점 (Checkpoint) 전사인자에 Cdk(사이클린 의존성 인산화효소)가 결합하면 거기에 사이클린이 결합하여 Cdk를 활성시켜 전사인자에 인산기를 전달하게끔 합니다. 그러면 전사인자가 핵으로 들어가 세포분열을 개시(G1기)할 수 있는 효소를 만듭니다. ** 사이클린은 양적 조절, Cdk는 활성/비활성 조절 G1 : GF(성장인자)라는 신호가 있어야 진행이 될 수 있습니다. (Cdk4에 CyclinD 작용) G1-S : (Cdk2에 CyclinE 작용) S : 검문지점이 4개가 있지만 중요하지는 않습니다. (Cdk2에 CycliA 작용) G2-M : DNA 복제 여부를 확인합니다. (Cdk1에 CyclinB = MPF 작용) M : 방추사가 염색체에 제대로 결합하지 않으면 SAC(Spi..

[세포생물학] 염색체 구조와 특성 / 세포 분열 주기와 비정상적 세포 분열

염색체 구조와 특성 염색체는 히스톤 단백질(H2A, H2B, H3, H4 2개씩)과 H1에 의해 연결 및 응축된 DNA로 구성되어 있습니다. 히스톤 단백질은 리신(Lys)과 아르기닌(Arg)을 많이 포함하고 있습니다. 뉴클레오솜 사이의 거리가 200bp 정도이기 때문에 DNase를 처리하여 전기영동 시키면 200bp에서 나타납니다. 히스톤 단백질은 우나선형(+)의 DNA와 결합하여 음성(-) 초나선으로 만들어 안정화(상쇄)시킵니다. 동원판은 방추사가 붙는 부위로 각 염색분체마다 1개씩 있습니다. 코헤신 단백질은 자매염색분체의 분리를 억제합니다. 이질염색질은 염색체의 반복서열이 있는 부분을 말합니다. 고빈도 반복서열은 말단부수체, 동원체이며 반복서열이 HDAC를 활성화시켜 응축되어있습니다. 중간빈도 반복서..

[세포생물학] 세포 호흡 : C3 식물, C4 식물, CAM 식물 탄소고정경로 비교

광호흡 CO2에 비해 O2의 상대적 농도가 높아졌을 때, RuBisCO에 의해 O2를 소비하여 CO2를 생성하는 반응입니다. 고온건조한 날은 세포 외부의 기압이 낮아지므로 기공을 닫게 되고, 그러면 CO2 농도보다 O2 농도가 높으므로 RuBP에 O2를 결합시키게 되어 광호흡이 유발되고, 2탄소의 글리콜산이 생성되어 NADP+의 재생이 떨어집니다. 그러면 순환적 광인산화를 돌리고 그 때 글리콜산을 PGA로 변환하는 과정을 거칩니다. 위의 과정이 글리콜산을 PGA로 변환해주는 과정입니다. CO2를 방출하므로 유기물 회수율이 75%이고, ATP를 소모하는 과정임에 유의하면 됩니다. C3, C4, CAM 식물의 구분 위의 세 가지 식물의 종류는 암반응에서 이산화탄소 최초 고정 산물이 무엇이냐에 따라 구분됩니다..

[세포생물학] 세포 호흡 : 암반응 (캘빈회로와 루비스코, 녹말과 설탕 합성 경로 등)

암반응 암반응은 빛이 없을 때 명반응과 독립적으로 일어나는, 탄소를 고정하기 위해 캘빈 회로를 돌리는 반응입니다. 전반적인 캘빈 사이클의 구조는 위와 같다는 것을 인지해두면 좋을 것 같습니다. 루비스코는 스트로마에 존재하는, RuBP에 탄소와 산소를 고정시키는 효소입니다. RuBP는 탄소 5개짜리 사슬 양 끝에 인산기가 붙어있는 분자인데 반응을 통해 3번째 탄소와 4번째 탄소 사이의 결합에서 분리가 일어납니다. 루비스코는 CO2 농도가 높고, pH가 약간 높은 환경에서 활성이 좋으며 Mg2+을 필요로 합니다. 큰 소단위체는 엽록체 DNA에 의해, 작은 소단위체는 핵 DNA에 의해 만들어집니다. 그 다음 만들어진 3pga는 캘빈회로 상에서 위와 같은 경로로 이동하여 세포질에서 설탕으로 저장되거나 스트로마에..

[세포생물학] 광합성 영향 요인과 틸라코이드 막 전자전달과정 (비순환적/순환적 광인산화)

광합성에 영향을 주는 요인 빛의 세기입니다. 빛이 강해질수록 CO2 방출량보다 < CO2 흡수량이 많아집니다. (광포화점 이전까지만) 식물이 방출하는 CO2는 미토콘드리아가 방출한 양 - 미토콘드리아가 엽록체로 준 양 - 외부에서 흡수된 CO2 양입니다. 보상점(CO2 흡수량과 방출량이 같은 지점)에서는 식물의 포도당 분해량과 합성량이 동일합니다. * 광합성에서 총생산은 순생산 + 호흡량입니다. 그 외에도 온도, CO2 농도 등이 있습니다. (상온에서는 35도 이전까지 높을수록 증가, 광계 광계는 틸라코이드 막에 존재하고 있는데, 집광복합체가 있습니다. 안테나 색소들이 반응중심으로 전자를 전달할 수 있습니다. 광계 II의 반응중심은 엽록소 a(680nm)이며, 광계 I의 반응중심도 엽록소 a(700nm)..

[세포생물학] 광합성 개요 / 엽록소의 종류와 구조 / 세균의 광합성 / 명반응과 암반응 실험

광합성 개요 광합성은 빛 에너지가 색소로 전달되어 광계를 돌며 에너지를 흡수하는 반응으로 주로 잎의 엽육조직에서 일어납니다. 유관속초조직에서도 일어나는데 이것은 건조한 환경에 적응한 C4 식물에 발달되어 있습니다. 엽록체의 틸라코이드막(카디오리핀 포함)의 막단백질, 광계(PS) II, I ATP 생성효소 모두 자유리보솜에서 합성됩니다. 스트로마에는 구형 DNA와 70s 리보솜이 존재하며 캘빈회로의 효소를 만듭니다. (루비스코 큰 단위는 직접, 작은 단위체는 자유리보솜에 의해 공급받음) * PEP 카르복실화 효소와 루비스코는 진화로 형성된 특성입니다. 색소 분리 식물세포에 메탄올과 에탄올을 1:1로 처리하면 세포벽 해리가 일어납니다. (다른 물질을 처리할 수도 있음) 그 다음 톨루엔(소수성)을 전개 물질로..

[세포생물학] 세포 호흡 : 요소 회로, 케톤체 형성 / 당 신생 보충설명

요소 회로 alpha-케토글루타르산이 알라닌으로부터 아미노기를 전달받으면 피루브산 + 글루탐산이 생성됩니다. 그러면 글루탐산이 요소 회로에 아미노기를 전달하여 요소 회로를 돌리게 됩니다. 정상 : 지방산 beta 산화로 생성된 아세틸CoA는 시트르산 회로에서 산화 or 지방산, 콜레스테롤 합성에 이용 단식 : 당신생 촉진 -> OAA 부족 -> beta 산화로 생성된 아세틸CoA가 시트르산 회로에서 산화되지 못하고 케톤체가 됨 (이 때 케톤체는 근육이나 뇌의 에너지원으로 사용) 극심한 단식 : 코티졸이 효소로 작용 당 신생과 관련하여 식물은 지방산을 이용해 당신생을 할 수 있지만, 동물은 불가능합니다. 글리옥시좀에서 말산을 내보내는 경우 : 글리옥시좀 내에서 말산을 이용해 회로를 돌릴 수 없어 말산을 내..

[세포생물학] 세포 호흡 : 근육의 단기간 E소모 경로, 지방산 합성과 beta 산화, 젖산 발효

셔틀 (NADH, FADH2) 전자전달계 초기 과정은 세포질에서 형성된 NADH의 에너지를 미토콘드리아 내막의 전자전달계 복합체 I에 전달하는 것입니다. 그러면 NADH는 NAD+가 되고 이 NAD+는 해당과정 초기에서 소모되는 NAD+가 재생된 것입니다. 근육, 뇌에서 단기간에 에너지를 소모하려고 할 때 위와 같은 경로로 에너지를 생산합니다. (ATP 손실이 일어나는 비효율적인 경로임을 알 수 있습니다.) 지방산 합성과 beta 산화 체내 지방산 합성은 위의 경로로 일어납니다. 알부민을 통해 지방산이 체내 다른 세포에 들어가면 아실화를 거쳐 아실CoA가 되고 잠시 아실카르니틴이 되어 미토콘드리아 내막으로 들어가 다시 아실CoA가 된 뒤 beta 산화를 거쳐 TCA 회로를 돌게 됩니다. 이 때 beta ..

[세포생물학] 세포 호흡 : 전자전달계 (유비퀴논/시토크롬/복합체 특징, 억제제, 연계 반응)

전자전달계 과정 전자전달계는 크게 위와 같은 과정으로 이루어져 있으며, 그림에 나와있지 않지만 중요한 것들은 다음과 같습니다. 복합체 I (NADH 탈수소효소 복합체)는 FMN(플라보단백질)과 Fe-S(시토크롬 복합체)를 포함하며 Fe2+과 Fe3+의 변환으로 전자가 전달됩니다. 복합체 II (숙신산 탈수소효소) 역시 Fe-S(시토크롬 복합체)를 포함하며 시트르산회로와 연계되어 있습니다. 유비퀴논(Q)는 소수성의 지용성 비타민입니다. 복합체 III (시토크롬 b/c1 복합체) 역시 Fe-S를 포함하며 시토크롬은 미토콘드리아 내막이나 엽록체 틸라코이드막, 세균 원형질막에 있는 헴 단백질입니다. Hb에도 헴이 있지만 시토크롬의 헴은 철 이온의 변환으로 전자가 전달된다는 차이가 있습니다. 시토크롬 c의 아미노..

반응형