간호학 입학 시험 대비 생물학 처음부터 배우기
1세포와 그 구성 요소
세포설은 모든 생물이 세포로 이루어져 있고, 세포가 생명의 기본 단위이며, 모든 세포는 기존 세포에서 나온다고 말합니다.
원핵생물(세균)은 핵이 없고 DNA가 세포질에 있습니다. 진핵생물(식물, 동물, 균류)은 DNA를 핵 안에 보관하고 막으로 둘러싸인 세포 소기관이 있습니다.
- 핵: DNA를 저장하고 세포를 제어합니다.
- 미토콘드리아: 유산소 호흡, 세포 ATP의 대부분을 만듭니다.
- 리보솜: 단백질을 만듭니다. 거친면 소포체에서는 내보낼 단백질을 만듭니다.
- 골지체: 단백질을 변형하고, 분류하고, 포장합니다.
- 리소좀: 효소로 노폐물을 분해합니다.
- 식물 세포에는 세포벽(셀룰로스), 엽록체(광합성), 큰 액포도 있습니다.
자가 점검 에너지를 많이 쓰는 근육 세포에서 가장 풍부할 세포 소기관은 무엇입니까?
- 리소좀
- 미토콘드리아
- 세포벽
- 엽록체
답: 미토콘드리아. 미토콘드리아는 세포 ATP의 대부분을 방출합니다. 엽록체와 세포벽은 식물 세포에 속하며, 리소좀은 에너지를 공급하는 것이 아니라 노폐물을 분해합니다.
2세포 안팎으로의 물질 이동
세포막은 단백질이 박혀 있는 인지질 이중층입니다. 선택적 투과성을 가집니다.
- 확산: 입자가 에너지 없이 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동합니다.
- 삼투: 막을 가로지르는 물의 확산으로, 녹아 있는 입자가 더 많은 쪽으로 이동합니다.
- 촉진 확산: 통로 단백질이나 운반체 단백질을 통해 농도 기울기를 따라 이동하며 ATP가 필요 없습니다.
- 능동 수송: ATP를 사용하여 농도 기울기를 거슬러 이동합니다 (예: 나트륨-칼륨 펌프).
적혈구는 고장성 용액(바깥쪽이 더 짬)에서는 쪼그라들고, 저장성 용액(순수한 물)에서는 부풀어 터질 수 있으며, 등장성 용액에서는 그대로 유지됩니다.
자가 점검 세포를 세포질보다 녹아 있는 소금이 더 많은 용액에 넣었습니다. 어떻게 됩니까?
- 물은 막을 통과할 수 없으므로 아무 일도 일어나지 않는다
- 물이 세포로 들어와 세포가 터진다
- 물이 세포에서 나가 세포가 쪼그라든다
- 소금이 세포에서 나가 세포가 부푼다
답: 물이 세포에서 나가 세포가 쪼그라든다. 물은 삼투로 용질이 더 많은 쪽으로 이동하므로 세포에서 나갑니다. 부푸는 것은 반대 상황인 저장성 용액에서 일어납니다.
3세포 분열과 DNA
체세포 분열은 성장과 복구를 위해 똑같은 2배체 세포 두 개를 만듭니다: 전기, 중기(염색체가 가운데에 정렬), 후기(염색분체가 갈라짐), 말기. DNA는 그보다 먼저 간기의 S기에 복제됩니다.
감수 분열은 두 번의 분열을 거쳐 유전적으로 서로 다른 단상(반수체) 생식세포 네 개를 만듭니다 (사람은 염색체 23개). 제1 전기의 교차가 대립유전자를 섞습니다.
DNA는 염기 A, T, G, C를 가진 뉴클레오타이드의 이중 나선입니다. A는 T와, G는 C와 짝을 이룹니다. RNA는 단일 가닥이며 티민 대신 우라실(U)을 사용합니다.
단백질 합성: 전사는 핵에서 유전자를 mRNA로 복사하고, 번역은 리보솜에서 mRNA 코돈(염기 3개씩)을 읽고 아미노산을 연결합니다.
DNA 주형 가닥 TAC → mRNA AUG → tRNA 안티코돈 UAC
자가 점검 염색체가 23개인 난자와 정자를 만드는 과정은 무엇입니까?
- 감수 분열
- 이분법
- 전사
- 체세포 분열
답: 감수 분열. 감수 분열은 염색체 수를 절반으로 줄입니다. 체세포 분열은 46개를 모두 유지하고, 이분법은 세균이 분열하는 방식이며, 전사는 세포가 아니라 RNA를 만듭니다.
4유전학과 유전
사람은 각 유전자에 대해 부모에게서 하나씩 받은 두 개의 대립유전자를 가집니다. 우성 대립유전자(A)는 하나만 있어도 나타나고, 열성 대립유전자(a)는 aa일 때만 나타납니다. AA와 aa는 동형접합이고 Aa는 이형접합입니다. 유전자형은 대립유전자의 조합이고 표현형은 눈에 보이는 형질입니다.
푸넷 사각형을 사용하세요. Aa × Aa는 1 AA : 2 Aa : 1 aa이며 표현형 비는 3 : 1입니다. Aa × aa는 1 : 1입니다.
특수한 경우: 불완전 우성은 섞여서 나타납니다 (빨강 × 흰색 → 분홍). 공우성은 둘 다 나타납니다 (AB형 혈액형). 혈우병 같은 X 연관 열성 형질은 X 염색체가 하나뿐인 남성에게 더 흔합니다.
풀이 예제부모가 모두 Aa입니다. 자녀가 열성 형질을 나타낼 확률은 얼마입니까?
1각 부모는 A 또는 a를 각각 ½의 확률로 줍니다.
2똑같이 일어날 수 있는 네 칸은 AA, Aa, aA, aa입니다.
3aa만 열성 형질을 나타냅니다: 4칸 중 1칸.
5생명의 분자와 미생물
- 탄수화물: 당(포도당)과 다당류(녹말, 글리코젠, 셀룰로스). 빠른 에너지.
- 지질: 지방, 기름, 인지질, 스테로이드. 장기 에너지(약 9 kcal/g)와 막.
- 단백질: 펩타이드 결합으로 연결된 아미노산 사슬. 효소, 구조, 운반.
- 핵산: 뉴클레오타이드로 이루어진 DNA와 RNA.
효소는 활성화 에너지를 낮추는 단백질 촉매입니다. 각 효소는 활성 부위에서 기질에 맞물리며, 열이나 잘못된 pH는 모양을 바꾸어(변성) 작동을 멈추게 합니다.
세균은 이분법으로 분열하는 원핵 세포이며 항생제로 치료할 수 있습니다. 바이러스는 단백질 껍질에 싸인 DNA 또는 RNA로, 숙주 세포가 필요하고 항생제의 영향을 받지 않습니다. 균류에는 효모와 곰팡이가 있습니다.
자가 점검 항생제가 감기에 효과가 없는 이유는 무엇입니까?
- 감기 바이러스는 균류의 한 종류이기 때문이다
- 감기는 너무 작아서 닿을 수 없는 세균이 일으키기 때문이다
- 감기는 항생제가 공격하는 구조가 없는 바이러스가 일으키기 때문이다
- 항생제는 피부에서만 작용하기 때문이다
답: 감기는 항생제가 공격하는 구조가 없는 바이러스가 일으키기 때문이다. 항생제는 세균의 세포벽, 리보솜, 효소를 표적으로 합니다. 바이러스에는 이런 것이 없으므로 항생제로 막을 수 없습니다.
6과학적 추론
가설은 검증할 수 있는 예측입니다 (“식물이 빛을 더 받으면 더 크게 자란다”). 독립변인은 바꾸는 것이고, 종속변인은 측정하는 것이며, 통제변인은 그대로 유지합니다. 대조군은 기준선을 제공합니다.
좋은 실험은 큰 표본, 반복 측정, 무작위 배정을 사용하고, 임상 시험에서는 위약과 이중 눈가림을 사용합니다. 결과는 가설을 뒷받침할 수는 있어도 절대적으로 증명하지는 못합니다.
상관관계는 인과관계가 아닙니다: 제3의 요인이 둘 다를 일으켜서 두 가지가 함께 증가할 수 있습니다.
자가 점검 학생들이 비료의 양이 식물의 키에 어떤 영향을 주는지 실험합니다. 종속변인은 무엇입니까?
- 물의 양
- 비료의 양
- 식물의 키
- 흙의 종류
답: 식물의 키. 키는 측정하는 것이므로 종속변인입니다. 비료는 독립변인이고 흙과 물은 통제해야 합니다.
7시험 문제의 유형
- 쉬움(핵심 용어와 사실): 세포 소기관과 그 기능, DNA 염기, 확산과 삼투란 무엇인지, 실험의 구성 요소.
- 보통(개념 적용): 고장성 또는 저장성 용액 속의 세포, 체세포 분열의 단계, 간단한 푸넷 사각형, 전사와 번역, 효소와 온도.
- 어려움(사례와 분석): 이인자 교배와 X 연관 교배, 혈액형, 샤가프 법칙, 틀이동 돌연변이, 연구의 설계와 결론 평가.
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