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자연과학(PEET) 238

[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..

[세포생물학] 세포 호흡 : 피루브산 탈탄산 과정과 TCA 회로 특징, 연계 반응 경로(당신생)

이 글에서는 해당 과정의 2, 3번째 과정에 해당하는 피루브산 탈탄산 과정과 TCA 회로에 대해서 다루도록 하겠습니다. 피루브산 탈탄산 과정 피루브산이 단백질을 통해 H+와 함께 미토콘드리아 기질로 유입됩니다. (symport) PDH(피루브산 탈수소효소 복합체)에 의해 CO2가 빠져나가고 아세트알데히드가 형성됩니다. NAD+가 전자를 가져가서 NADH가 됩니다. 조효소 CoA가 결합하여 아세틸CoA가 합성됩니다. TCA 회로 미토콘드리아 내막의 복합체 II는 숙신산 탈수소효소복합체인데, 여기에서 숙신산이 푸마르산으로 바뀌면서 FAD가 FADH2로 바뀌는 반응이 일어납니다. ** 말산의 NADH는 복합체 I에 전자를 전달하기 떄문에 숙신산(FADH2)보다 말산(NADH)의 에너지가 더 높습니다. ** 시..

[세포생물학] 세포 호흡 개관과 해당 과정

세포 호흡 개관 세포 호흡에는 3가지가 존재합니다. 산소 호흡, 무산소 호흡, 발효가 있고 위와 같은 경로가 있습니다. 산소 호흡의 과정 산소 호흡의 과정은 크게 4단계로 분류됩니다. 해당과정은 세포질에서 일어나며 포도당이 g-6-p와 G3P(글리세르알데히드 3 인산)를 거칩니다. 그리고 G3P에서 NAD+가 수소를 가져가면 1,3-BPGA(1,3-비스포스포글리세르산)가 된 후 피루브산으로 분해됩니다. 피루브산 탈탄산과정은 피루브산을 계속해서 산화시켜 CO2를 이탈시킵니다. 시트르산 회로(Kreb's 회로)는 유기물을 완전분해하는 최종 단계입니다. (아세트산을 2CO2로) 전자전달계는 전자를 넘겨받은 NADH와 FADH2가 전자전달계에 전자를 전달한 뒤 그 전자가 이동하는 경로입니다. * 미토콘드리아의 ..

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