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10607 김정현의 광합성 탐구

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10607 김정현의 광합성 탐구

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광합성은 식물이 스스로 양분을 만드는 과정으로, 빛 에너지를 이용해 CO₂와 H₂O를 C₆H₁₂O₆와 O₂로 바꾸는 작용이다. 이 과정을 하나의 식으로 표현하면

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂가 된다. 이 식은 식물이 무기물으로 유기물을 만들어낼 수 있다는 점에서 매우 중요한 의미를 가진다.

광합성은 주로 잎에 있는 엽록체에서 일어난다. 엽록체에는 엽록소라고 불리는 녹색 색소가 들어 있는데, 이 색소가 햇빛을 흡수하여 에너지로 변환한다. 식물은 이렇게 흡수한 에너지를 이용해 여러 화학 변화를 일으키는데, 그 과정에서 물을 분해하여 산소가 만들어지고 공기 중으로 방출된다. 우리가 숨 쉬는 산소의 큰 부분이 바로 이 광합성에서 비롯된다.

또한 식물은 빛에서 얻은 에너지를 사용해 이산화탄소를 점점 더 복잡한 형태의 물질로 바꾸어 포도당을 만든다. 이 포도당은 식물이 자라거나 줄기를 유지하는 데 필요한 에너지가 된다.

화학적으로 보면, 물은 전자를 잃는 산화가 일어나고, 이산화탄소는 전자를 얻는 환원이 일어난다. 즉, 광합성은 빛 에너지를 안정된 화학 에너지로 바꾸는 중요한 산화·환원 반응이다. 이 과정 덕분에 생태계 전체가 필요한 에너지를 얻을 수 있고, 지구에는 계속해서 산소가 유지된다. 그래서 광합성은 지구상의 생명체가 살아가는 데 필수적인 핵심 과정이라고 할 수 있다.

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1. 파마 : 산화-환원 반응

2. 반도체 : USB, SSD 메모리 등에 사용

3. 제산제 : 중화반응

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일상생활 속 화학 스토리텔링

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자신이 찾아본 이미지, 유튜브 등 삽입

-> 찾아본 자료를 간단히 요약해서 내용에 작성

‼️‼️내용 긁어서 복붙 금지‼️‼️

‼️‼️직접 요약하여 작성하기‼️‼️

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생명과학을 이용한 에너지

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생명과학을 이용한 에너지

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일상생활 속 생명과학 대체 에너지는 바이오에너지와 에너지 하베스팅 기술이 있습니다. 바이오에너지는 식물, 미생물, 유기 폐기물 등 생명체 유래 물질을 연료로 활용하며, 사탕수수, 볏짚 등으로 바이오디젤을 만들거나 커피 찌꺼기를 펠릿 연료로 사용하는 것이 대표적입니다. 에너지 하베스팅은 사람의 움직임, 진동, 열 등 일상에서 버려지는 에너지를 수확하여 전기로 전환하는 기술로, 환경 친화적인 미래 에너지원입니다. 이렇게 생명과학을 이용하는것은 저희 들에게 아주 많은 도움을 주고 있으며 저흐들에게 없어서는 안되는것 중 하나는 생명과학 입니다

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심해 거대증(Deep-sea gigantism)은 심해에 사는 동물이 얕은 바다에 사는 친척 종보다 훨씬 더 크게 자라는 현상을 말합니다. 이는 용존 산소가 풍부한 환경, 저온으로 인한 대사율 증가, 먹이 부족으로 인한 기회주의적인 섭식, 짝짓기와 포식에 유리한 거대화 등 여러 요인이 복합적으로 작용하여 나타나는 것으로 추정됩니다. 심해 대왕오징어나 바티노무스(심해 등각류)와 같은 생물들이 심해 거대증의 대표적인 예시입니다.

심해 거대증의 주요 특징

큰 크기: 심해에 서식하는 동물이 얕은 바다에 사는 친척 종보다 몸집이 훨씬 큽니다.

다양한 분류군: 이 현상은 오징어, 등각류, 바다거미류 등 다양한 심해 생물 분류군에서 관찰됩니다.

수심이 깊어질수록 용존 산소량이 증가하여 세포의 크기와 수가 늘어나 몸집이 커질 수 있습니다.

저온 환경: 심해의 낮은 온도는 대사율을 증가시켜 더 큰 몸집을 유지하는 데 도움이 됩니다.

먹이가 부족한 심해 환경에서 먹이를 섭취할 기회가 왔을 때 최대한 많은 양을 섭취하고 저장하기 위해 몸집을 키우는 경향이 나타날 수 있습니다.

짝짓기와 포식: 큰 몸집은 짝짓기 대상을 찾거나 포식자로부터 자신을 보호하는 데 유리한 이점으로 작용할 수 있습니다.

심해 거대증의 예시

심해 대왕오징어: 몸길이가 10m를 훌쩍 넘는 심해 대왕오징어는 심해 거대증의 대표적인 예시입니다.

바티노무스(심해 등각류): 쥐며느리나 갯강구와 비슷하게 생겼지만, 심해 거대증의 영향을 받아 30cm 이상으로 자라기도 합니다.

심해 바다거미: 얕은 바다의 바다거미는 매우 작지만, 심해의 바다거미는 몸길이가 6cm에 달하고 다리 길이는 70cm 이상인 종도 있습니다.

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어떤 심해 생물들은 왜 이토록 거대해졌을까?

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생명공학을 이용한 난치병 치료

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생명공학을 이용한 난치병 치료

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. 유전자 치료 (Gene therapy)

유전자의 결함을 교정하거나 정상적인 유전자로 대체하여 질병을 치료하는 기술입니다.

치료 방식: 유전 물질을 세포나 조직으로 전달하기 위해 바이러스를 벡터(매개체)로 활용합니다.

주요 적용 분야:

유전 질환: 낭포성 섬유증, 혈우병, 겸상 적혈구 빈혈과 같이 단일 유전자 결함으로 발생하는 질환.

암: 암세포를 공격하도록 유전자를 조작한 면역세포를 이용한 치료.

신경 질환: 일부 유형의 루게릭병, 헌팅턴병.

최근 동향: DNA를 정교하게 편집하는 프라임 에디팅 같은 차세대 유전자 가위 기술이 개발되면서, 기존 방식보다 정확하고 안전한 치료가 가능해지고 있습니다.

2. 세포 치료 (Cell therapy)

손상된 조직이나 세포 기능을 회복시키기 위해 환자에게 세포를 직접 주입하는 기술입니다.

줄기세포 치료:

만능성(Pluripotency): 줄기세포는 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

성체줄기세포: 뇌경색, 버거씨병 치료에 성공한 사례가 있으며, 환자 본인의 지방 조직에서 줄기세포를 채취해 부작용을 최소화할 수 있습니다.

유도만능줄기세포 (iPSC): 체세포를 줄기세포처럼 만든 후, 특정 세포로 분화시켜 이식에 활용합니다. 파킨슨병 환자 맞춤형 치료에 성공한 사례가 있습니다.

자가면역질환: 줄기세포의 면역 조절 기능을 활용해 류머티즘 관절염과 같은 자가면역질환을 치료합니다.

3. 항체 치료제 (Antibody therapeutics)

인체의 면역 기능을 이용해 질병의 원인 물질을 무력화하는 기술입니다.

치료 원리: 질병 관련 특정 단백질에만 선택적으로 결합하는 항체를 만들어, 면역 반응을 유도하거나 표적 단백질의 기능을 억제합니다.

주요 적용 분야:

암: 암세포를 공격하는 면역 항암제.

자가면역질환: 과도한 면역 반응을 조절하는 치료제.

사례: 2022년 기준 미국 FDA가 승인한 항체 치료제가 100개를 넘어섰습니다.

4. 재생 의학 (Regenerative medicine)

손상되거나 기능이 저하된 조직 및 장기를 재생시켜 기능을 회복시키는 기술입니다.

치료 방식:

줄기세포 이식: 줄기세포를 이식하여 손상된 조직을 복구.

조직 공학: 체외에서 조직이나 장기를 배양하여 이식.

적용 분야:

장기 부전: 이식 가능한 장기가 부족한 문제를 해결.

퇴행성 질환: 심장, 관절 등 퇴행성 질환으로 손상된 조직을 재생.

5. 정밀 의학 (Precision medicine)

환자 개인의 유전적, 환경적 요인을 고려해 맞춤형 치료법을 제공하는 것입니다.

치료 원리: 유전체 분석을 통해 질병의 분자적 원인을 밝혀내고, 이를 기반으로 최적의 치료제를 선택하거나 개발합니다.

주요 적용 분야:

암: 환자 암세포의 유전적 특성을 분석하여 표적 치료제를 사용.

희귀 질환: 진단이 어려운 희귀 유전 질환의 정확한 원인을 파악하여 맞춤 치료.

AI 대답에는 오류가 있을 수 있습니다. 자세히 알아보기

성체줄기세포를 이용한 뇌경색, 버거씨질환 등 난치병 치료 성공

KHIDI 한국보건산업진흥원

'한층 더 정확한' 유전자 가위로 난치병 치료한다 - 조선일보

조선일보

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https://youtu.be/4OSCBURootY?feature=shared

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[교육]자연이 준 위대한 아이디어 생체모방기술 식물편

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DNA 검사는 생명과학을 바탕으로 사람마다 다른 몸속 정보를 검사해 누군지 알아내는 방법이다.

이 기술은 범인을 찾거나 가족 관계를 확인하고, 병을 미리 알아보는 데 쓰인다.

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1. 스마트워치 심박수 측정 : 빛을 쏘아 혈액의 흐름을 감지한다.

2. 체온계 : 체온 변화를 통해 항상성 상태를 확인한다.

3. 안경/렌즈 : 빛의 굴절을 조절해 망막에 선명한 상을 맺는다.

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생명과학(통합과학 포함)- 고생대 캄브리아기 대폭발부터 페름기 대멸종까지 10704 김지완 Jiwan kim 金持翫

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생명과학(통합과학 포함)- 고생대 캄브리아기 대폭발부터 페름기 대멸종까지 10704 김지완 Jiwan kim 金持翫

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약 수억년전, 고생대의 첫 시기인 캄브리아기에는 바다에 인이 공급되어 식물성 플랑크톤의 먹이가 늘어나고, 이에 따라 산소량도 늘어나 생물의 문 개수가 3문에서 무려 38문으로 늘어난 시기이다.

그러나 페름기, 극심한 지구 사막화로 인하여 대부분의 생물 문이 멸종되나 살아남은 몇몇 파충류들이 살아남아 공룡으로 진화해 중생대의 시기를 열게 된다.

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고생대 연대기 - 캄브리아기 대폭발부터 페름기 대멸종까지!

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요구르트는 유산균이 우유의 젖당을 젖산으로 바꿔 만드는 생명과학적 발효 식품이다.

빵은 효모가 포도당을 분해해 반죽을 부풀게 하는 생명과학 원리를 이용한 음식이다.

두 음식 모두 미생물 발효라는 생명과학의 응용으로 만들어지지만, 맛과 식감이 다르다.

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달걀의 윗 부분을 잘라내고 랩으로 덮어 주기적으로 용액을 주입해주면

처음엔 핏줄이생기고 점점 시간이 지나면서 핏줄의 갯수가 많아지고 굵기가 굵어진다. 그리고는 병아리의 형태가 드러나고, 병아리의 크기가 점점 커진다. 결국에는 아기병아리가 태어나게된다.

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충격적인 생명의 탄생과정

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매일먹는 김치의 비밀, 생명과학

(1)미생물학

김치속에는 유산균이 있는데 이 유산균은 배추 와 양념 속 당을 먹. 며 젖산을 만들어 낸다.

(2)생화학

설탕 -》젖산

이 화학으로 김치는 시큼해지고, 잡균은 번식을 못해 오래 보관할. 수 있다.

(3)생명공학

요즘에는 어떤 유산균이 좋은지 연구해, 김치에 좋은 유산균을 첨가. 하기도 한다.

Last,김치 발효 과정

배추와 양념->유산균이 당 분해 -> 젖산 생산 ->pH가 내려가 신맛+세균 번식×

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껌이 물에는 안 녹는 이유

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껌이 물에는 안 녹는 이유

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• 껌의 주성분은 합성고무 계열의 고분자-> 물과 잘섞이지 않는 소수성 물질

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1학년7반26번 황보율

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1학년7반26번 황보율

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푸른곰팡이의 특징 첫번째:세균에 의한 질병을 치료하는데 사용가능

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햇볕을 오래 쬐면 피부가 타고, 심하면 피부암이 생길 수 있는데, 이건 자외선이 DNA를 손상시키기 때문이다.

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백신의 생명과학적 원리

1. 항원 제공

약화·불활성화된 병원체 전체를 인체에 투여한다.

이 성분을 항원이라 하고, 우리 몸은 이를 "외부 침입자"로 인식해 면역 반응을 일으킨다.

2. 면역세포의 인식

항원을 인식한 항원제시세포가 항원을 처리해 T세포에게 보여준다.

이를 통해 여러 종류의 면역 세포가 활성화된다.

3. 항체 생산

활성화된 세포는 항체를 만들어낸다.

이 항체는 실제 병원체가 침입했을 때 즉시 붙어서 무력화하거나, 다른 면역세포가 잡아먹도록 표시한다.

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1학년7반19번 장시현

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1학년7반19번 장시현

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햇빛을 쬐면 피부는 자신을 보호하기 위해 멜라닌 색소를 생산하는데 이때 멜라닌은 피부 표면으로 가서 색이 짙어지게 된다고 한다.

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알상생활 속 생명과학 (1-9 서경찬)

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알상생활 속 생명과학 (1-9 서경찬)

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우리 몸을 지키는 백신처럼 건강 관리에 쓰인다

또 농작물 개량이나 발효식품처럼 식품 생산에 활용되며

미생물 정화와 같은 기술로 환경 보호에도 기여한다.

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대표적 생명 과학 활용 사례

의료 및 치료: 푸른곰팡이에서 추출한 항생제(페니실린), 대장균을 이용한 인슐린 대량 생산, 유전자 치료(유전자 가위, CRISPR) 등으로 질병을 치료하고 맞춤형 의약품을 개발합니다

환경 및 자원 관리: 세균을 활용해 인공눈을 만들거나, 미생물로 오염된 물을 정화하고, 생물 연료(해캄 등)로 친환경 에너지를 생산합니다

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생명과학의종류 [1-9 안수민]

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생명과학의종류 [1-9 안수민]

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1.음식 섭취와 소화: 우리가 먹는 음식물은 소화기관에서 분해되어 에너지와 영양소로 흡수되며, 이 과정은 생명과학의 대사 원리와 연결됩니다.

2.호흡과 운동: 운동을 하면 근육 세포가 더 많은 산소를 필요로 하고, 호흡과 순환계가 활성화되어 생명 유지에 필수적인 과정이 작동합니다.

3.질병과 건강: 유전적 요인과 면역 반응은 질병 예방과 건강 관리에 중요한 역할을 하며, 일상에서 건강 습관을 통해 생명과학 원리를

실천 할수있습니다.

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1. 발효 – 김치, 요구르트가 미생물로 익는 과정.

2. 호흡 – 숨 쉬면서 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내보내는 과정.

3. 광합성 – 식물이 햇빛으로양분을 만드는거

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 발효:미생물이 당을 분해해 젖산을 만들

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발효:미생물이 당을 분해해 젖산을 만들어 발효

생체리듬 조절:뇌가 멜라토닌 조절로 인해 수면 조절

손 세정재:아이콜이 세균과 바이러스의 단백질과 지질막 파괴

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1. 우리는 숨을 쉬며 산소를 들이마십니다.

2. 이 산소는 혈액을 통해 온몸 세포에 전달됩니다.

3. 세포는 산소로 영양분을 태워 에너지를 만듭니다.

4. 이때 생긴 이산화탄소는 다시 숨을 내쉴 때 밖으로 나갑니다.

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우리들 생활속에 숨어있는 생명과학

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우리들 생활속에 숨어있는 생명과학

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1. 식품: 발효식품, 소화 효소, 장내 미생물.

2. 건강: 백신, 항생제, 유전자 검사.

3. 환경: 미생물의 분해 작용, 정수·대기 정화.

4. 농업: 품종 개량, GMO, 스마트팜.

5. 산업: 효소 세제, 바이오 플라스틱, 생명공학 제품.

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🧬 중1을 위한 생물과학 사례

1. 유전자 편집
→ 생물의 "설계도" 같은 DNA를 가위처럼 잘라서 고치는 기술이에요.
👉 병을 고치거나 더 좋은 농작물을 만드는 데 도움 돼요.

2. 줄기세포 연구
→ 줄기세포는 "만능 씨앗" 같은 세포예요.
👉 필요에 따라 신경세포, 심장세포 등으로 변할 수 있어서, 다친 몸을 고치는 데 쓸 수 있어요.

3. 미생물 활용
→ 우리 몸속 장(배 속)에는 좋은 세균들이 살고 있어요.
👉 이 세균들은 소화를 돕고 건강을 지켜줘요. 그래서 유산균 같은 건강식품이 나와요.

4. 생물정보학
→ 컴퓨터로 사람의 유전자 정보를 분석하는 거예요.
👉 사람마다 맞는 약을 찾아내는 데 쓸 수 있어요.

5. 합성생물학
→ 새로운 미생물을 직접 "만들어서" 문제를 해결하는 과학이에요.
👉 예를 들면, 쓰레기인 플라스틱을 먹고 분해하는 세균을 만드는 거예요.

📌 정리하면:
생물과학은 사람을 더 건강하게 만들고, 환경 문제를 해결하고, 생활을 편리하게 하는 데 쓰이는 과학이에요.

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환경:

하수 처리: 물질을 분해하는 세균이나 곰팡이의 특성을 활용하여 오염된 물을 정화합니다

생물 연료: 특정 생물을 이용하여 바이오 연료를 생산하고, 이는 화석 연료보다 이산화탄소 배출량을 줄이는데 기여합니다

토양 정화: 곰팡이가 난분해성 물질이나 중금속을 분해하는 능력을 이용하여 오염된 토양을 정화하는 연구가 진행 중

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생물농약:미생물, 천적, 또는 생물학적 활성물질을 활용하여 농작물에 피해를 주는 병해충을 방제하는 친환경 농약

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생물과학 활용 예시

1.하수 처리: 미생물의 생물학적 특성을 활용하여 하수를 정화하는 데 생물과학 기술이 활용된다

2.우주 생물학: 우주 환경에서 우주인의 장내 미생물 변화를 연구하여 새로운 치료법을 발견하거나 우주 비행사의 건강을 관리하는 연구진행된다

3.식품 산업:음식의 품질을 높이기 위해 사용되기도 한다.

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생명공학 기술은 의학( 인공 장기, 정신 질환 치료), 농업(해충 저항성 작물, 품종 개량), 환경(플라스틱 분해), 산업(배양육, 효소 생산) 등 광범위한 분야에서 활용됩니다. 이 기술들은 유전자를 조작하고 생체 시스템을 활용하여 질병을 치료하고, 식량 생산을 늘리며, 환경 문제를 해결하고, 새로운 산업 제품을 개발하는 데 기여합니다. 

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생명공학 기술은 의학( 인공 장기, 정신 질환 치료), 농업(해충 저항성 작물, 품종 개량), 환경(플라스틱 분해), 산업(배양육, 효소 생산) 등 광범위한 분야에서 활용됩니다. 이 기술들은 유전자를 조작하고 생체 시스템을 활용하여 질병을 치료하고, 식량 생산을 늘리며, 환경 문제를 해결하고, 새로운 산업 제품을 개발하는 데 기여합니다. 

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생명공학 기술은 의학( 인공 장기, 정신 질환 치료), 농업(해충 저항성 작물, 품종 개량), 환경(플라스틱 분해), 산업(배양육, 효소 생산) 등 광범위한 분야에서 활용됩니다. 이 기술들은 유전자를 조작하고 생체 시스템을 활용하여 질병을 치료하고, 식량 생산을 늘리며, 환경 문제를 해결하고, 새로운 산업 제품을 개발하는 데 기여합니다.

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-김치: 유산균의 활동으로 채소를 발효시켜 만듬

-생물 농약: 해충한테만 해로운 곰팡이나 세균으로 식물 보호

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일상생활 속 생명 과학

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일상생활 속 생명 과학

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생명과학 기술을 활용한 생물 농약은 곤충병원성 미생물이나 천적을 이용하여 해충을 방제하는 친환경 농약으로, 토양과 지하수 오염을 줄이고 지속가능한 농업을 가능하게 한다. 우리 일상에서는 푸른곰팡이를 활용한 항생제 개발, 미생물을 이용한 하수 처리, 버섯 균사체를 활용한 대체 단백질 식품 등 다양한 생명과학 기술이 환경 보호와 인류 복지에 기여하고 있다. 생물농약읒 해충에게만 피해를 주어서 사람에게는 피해를 주지않아서 농부들이 실용적으로 사용할수있다.

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일상생활에서의 생명괴학

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일상생활에서의 생명괴학

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환경을 오염시키지 않는 생물 농약

- 화학 물질로 만든 농약 대신에 생물을 활용하여 농작물에 질병과 해충이 생기지 않도록 막을 수 있음.

- 사람에게 질병을 일으키지 않고 해충에게만 질병을 일으키거나 해충이 싫어하는 물질을 만드는 세균과 곰팡이를 활용하면 농작물을 지킬 수 있음.

▶ 질병을 치료하는 약

- 세균에 의한 질병을 치료하기 위하여 병원에서 사용하는 약과 주사 중에는 푸른곰팡이를 활용하여 만든 항생제가 있음.

→ 질병을 치료하는 약을 만드는 데 푸른곰팡이를 활용함

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푸른곰팡이에 세균을 잘 자라지 못하게 하는 성질이 있어 이를 바탕으로 하여 세균을 억제하는 약을 만든다

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자동차 엔진속에서 일산화 질소가 만들어지는데,이 일산화 질소와 만나 이산화 질소가 만들어지는데 낮에 햇빛이 강하게 비치면 이산화 질소가 깨지면서 산소와 반응해 오존을 만들어낸다. 그래서 미세먼지가 만들어지는것이다.

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1.발효 과정과 미생물 이용:유통기한 확인 후 직접 집에서 요거트를 만들거나,유산균 제품을 선택할때 균주의 종료를 보는것

2.프로바이오틱스와 장 건강:변비나 소화불량을 겪을때 요거트를 섭취하여 장 기능을 개선 하려는 시도

3.유당 분해와 유전적 효소 결핍:유당불내증이 있는 사람이 우유 대신 요거트를 섭취하는것

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동물학 에서 심해 거대화는 넓은 분류 학적 분포 범위에 걸쳐 심해에 서식하는 동물 종들이 얕은 바닷물 에 서식하는 친척들보다 더 크게 자라는 경향을 말합니다 . 이러한 유형의 거대화에 대한 제안된 설명으로는 추운 기온, 먹이 부족, 포식 압력 감소, 그리고 심해의 용존산소 농도 증가에 대한 필연적인 적응 등이 있습니다.

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어떤 심해 생물들은 왜 이토록 거대해졌을까?

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일상생활:의학, 농업, 환경, 식품 등 다양한 분야에서 우리의 일상생활에 깊숙이 자리 잡고 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 질병 치료를 위한 약품부터 환경 보호를 위한 기술까지 그 응용 범위는 매우 넓습니다.

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질병을 치료하는 약
세균에 의한 질병을 치료하기 위하여 병원에서 사용하는 약과 주사 중에는 푸른곰팡이를 활용하여 만든 항생제가 있음.질병을 치료하는 약을 만드는 데 푸른곰팡이를 활용함.
질병의 원인이 되는 세균을 자라지 못하게 하는 푸른곰팡이의 특성을 활용하여 세균에 의한 질병을 치료할 수 있음.

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의료 및 보건 인슐린, 항생제, 백신 유전공학, 미생물학, 면역학

농업 발효 식품 (김치, 요구르트), 기능성 식품 미생물 발효, 식품 공학

환경 및 에너지 하수 처리, 오염 정화, 바이오 연료 미생물학, 생물학적 처리, 바이오테크놀로지

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우리는 생명과학 덕에 암과 질병같읃 것들을 예방하며 부작용을 줄이고 치료속도도 빨라집니다. 또한 희귀 질병의 유전자를 알아내 그것을 치료가능하게 합니다.

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[초능력 비주얼씽킹 과학] 5-생명-27. 생활 속 첨단 생명 과학

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세포 분열

→ 우리 몸의 피부세포가 계속 새로 만들어지는 과정.

유전

→ 부모의 눈 색이나 얼굴형을 자녀가 닮는 현상.

광합성

→ 식물이 햇빛을 이용해 양분(포도당)을 만드는 과정.

호흡

→ 사람이 산소를 마시고 이산화탄소를 내보내는 생명 활동.

세균이 손에 묻어 손 씻기로 제거되는 과정

→ 미생물과 위생 관련 생명과학.

운동할 때 숨이 빨리 차는 현상

→ 몸이 더 많은 산소를 필요로 해서 호흡이 빨라짐.

식물이 물을 빨아올려 잎까지 전달하는 과정

→ 물관을 통한 물의 이동.

음식이 위와 장에서 소화되는 과정

→ 소화 효소가 영양분을 분해함.

개나 고양이가 자극에 반응해 움직이는 모습

→ 자극-반응이라는 생명체의 기본 특징.

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일상생활속 생명과학

일상생활 속 생명과학은 식품(김치, 된장, 술), 의약품(항생제, 인슐린), 환경(하수처리, 생물농약), 신소재(균사 포장재), 에너지(생물연료) 등 우리 주변 모든 곳에 존재하며, 미생물의 특성(분해, 발효)과 생물 원리를 활용해 삶의 질을 높이고 문제를 해결하는 기술

식품 및 발효

김치, 된장, 고추장, 식초: 곰팡이, 효모, 세균의 발효 작용을 이용해 만듬

막걸리, 청주: 곰팡이의 당화 작용과 효모의 알코올 발효를 이용함

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일상생활 속 생명과학은 의학(항생제, 인슐린 생산), 식품(김치, 된장, 대체육), 환경(하수처리, 생물농약, 생분해성 소재), 에너지(바이오 연료) 등 다양한 분야에서 활용되며, 질병 치료, 먹거리 생산, 환경 보호, 신소재 개발 등 우리 삶의 질을 높이는 역할을 하고 있습니다.

의약 및 건강

항생제: 푸른곰팡이의 항균 작용을 이용한 페니실린처럼 세균 감염을 치료하는 약을 만듭니다.

질병 진단 및 치료: 유전자 분석 기술로 질병을 조기에 진단하고, 유전자 치료법을 개발합니다.

식품 및 농업

발효: 곰팡이, 효모, 세균을 이용해 된장, 간장, 김치, 요구르트 등 전통 발효 식품을 만듭니다.

생물 농약: 특정 해충에게만 질병을 일으키는 미생물을 이용해 화학 농약 사용을 줄입니다.

품종 개량: 유전 공학으로 병충해에 강하거나 영양가가 높은 작물 품종을 개발합니다.

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1. 손씻기ㅡ 미생물 이해

우리는 손에 보이지 않는 세균과 바이러스가 있다는 것을 생명과학을 통해 알 수 있어.

그래서 비누로 손을 씻으면 미생물이 출어들어 감기나 병을 예방할 수 있어

2. 식물 키우기 -광합성 원리

식물은 햇빛을 받아 광합성을 하면서 스스로 양분을 만들어

이 원리를 알면 식물을 어디에 두어야 잘 자라는지 이해할 수 있어

3. 분리배출 - 분해와 생태계

음식물 쓰레기는 미생물이 분해하고, 재활용품은 다시 자원으로 사용돼

생명과학을 알면 이런 과정이 한경 보호에 왜 중요한지 알 수 있어

4. 건강관리 -몸의 작용 이해

몸의 소화,호롭, 순환 같은 원리를 알면

우리가 어떤 생활 습관을 가져야 건강한지 판단할 수 있어

5. 식품 고르는 데 활용 - 영양 이해

영양소가 몸에서 어떻게 사용되는지 알면

균형잡힌 식단을 선택하는 데 도움 돼

원하면 이내용을

더 짧게

Ask ChatGPT

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아침에 키가 더 큰 이유

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아침에 키가 더 큰 이유

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낮에는 서 있거나 앉아 있을 때, 척추가 중력 때문에 눌려서 디스크가 살짝 눌려서 그런데 잘 때는 누워 있으니까, 중력이 덜 눌러서 디스크가 다시 조금 부풀어 오른다.그래서 아침에 일어났을 때 키가 1~2cm 정도 더 커 보일 수 있다

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발효식품: 된장, 간장, 김치, 막걸리 등은 곰팡이, 효모, 세균의 발효 작용을 이용한 일상생활을 생명과학이다.

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항생제: 푸른곰팡이의 항균 작용으로 페니실린 같은 항생제 개발.

인슐린 생산: 대장균 유전자를 조작하여 인슐린을 대량 생산, 당뇨병 치료에 활용.

백신 및 치료제: 질병 예방 주사 및 새로운 항암제 개발 등.

폐수 처리: 미생물이 오염 물질을 분해하는 성질을 이용해 하수 처리.

생물 농약: 해충에만 질병을 일으키는 미생물로 농약 개발, 환경 오염 감소.

바이오 플라스틱: 미생물을 이용해 분해되는 플라스틱 개발.

생물 연료: 해양 생물 등에서 추출한 양분으로 바이오 연료 생산.

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백신및 치료제

백신:인플루엔자,covid19등등 여러 병을 치료할수있는 백신을 개발합니다

또 항생제는 항생면역을 만듭니다

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생물농약

특정 해충에만 질병을 일으키는 세균(예: 바실러스 투린지엔시스-Bt)의 독소 단백질을 이용해 해충의 소화기관을 파괴.

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바이오 생명과학

항체 치료자:암,자가면역 질환 등 난치성 질환 치료에 효과적이다.

세포 치료제:줄기세포를 이용하여 손상된 조직 재생

유전자 치료제:유전 질환의 근본적인 원인인 유전자 변이를 교정 치료

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일상생활 속 생명과학

•효모 작용: 빵이나 요구르트를 먹으면 소화효소가 음식 속 탄수화물, 단백질 , 지방을 분해해 몸이 에너지를 얻을수 있어요

•발효: 김치,된장,요구르트등은 미생물이 음식 속 성분을 변화시키는 과정이에요.미생물이 살아 움직이며 생화학 반응을 일으키죠

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진단키트는 몸에 바이러스가 있는지 빠르게 확인하는 도구다.

바이러스가 있으면 바이러스 단백질(항원)이 샘플 안에 섞여 나오게 된다.

키트 안에는 이 항원과 딱 맞게 붙는 항체가 준비되어 있다.

샘플을 키트에 떨어뜨리면,

바이러스가 있을 경우 항원과 항체가 서로 붙는다.

이렇게 붙은 것이 선에 모이면 색이 나타나고 양성으로 보인다.

즉, 진단키트는 항원과 항체가 서로 붙는 생명과학 원리를 이용해

감염 여부를 알려주는 장치다.

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백신 접종 원리는 약화시키거나 죽인 병원체(바이러스, 세균 등) 또는 그 일부를 몸에 주입하여, 실제 병원체가 침입했을 때를 대비해 우리 몸의 면역 시스템이 항체와 기억세포를 만들어 싸우는 법을 미리 학습하게 하는 '모의 훈련'과 같습니다

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요구르트, 김치, 치즈는 미생물이 음식물을 발효시키는 원리를 사용.발효식품은 미생물(유산균, 효모, 곰팡이 등) 이 음식 속의 당·단백질·지방 같은 영양소를 분해하면서

새로운 물질을 만들어내고, 그 결과 맛이 더 좋아지거나, 음식 보관 기간이 길어지는 식품이야.

발효는 원래 자연에서 일어나던 현상이지만, 사람들은 오래전부터 이 원리를 이용해 식품을 보존하는 기술로 사용해 왔어.

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생명과학은 일상생활에서 다양하게 활용되는데 그중 의학에서 백신은 우리 몸의 면역 반응을 이용한 대표적인 생명과학 기술이다. 백신을 맞으면 우리 몸의 면역세포가 특정 바이러스나 세균을 기억하게 된다. 그래서 나중에 같은 병원체가 들어오면 미리 준비된 면역반응으로 빠르게 막을 수 있다. 그리고 우리가 먹는 감기약, 항생제, 소염제 같은 약도 생명과학 연구를 통해 만들어진다. 또한 병원에서 받는 여러 검사는 생명과학 지식을 이용한 기술이다.

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일상생활에서 의학 농업등에 사용된다.

예시로는

요구르트·치즈 유산균을 이용한 발효 기술

김치 발효: 미생물 조절

빵 :이스트

맥주, 막걸리 : 발효 기술

식품첨가물 중 일부는 미생물 배양으로 생산된다

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🧪 1. 발효 식품(요거트·김치)의 미생물 작용:

우리 주변의 발효 식품은 젖산균이나 효모 같은 미생물이 당을 분해해. 만들어진다.

🌿 2.식물의 광합성:

창가에서 햇빛을 받는 화분 식물은 빛을 이용해 영양분을 만든다.

🍌3.과일이 익는 과정:

바나나나 사과가 시간이 지나며 색이 변하고 더 달아지는 것은 호르몬 (에틸렌)의 작용 때문이다.

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유전자 편집 기술은 생명체의 생명체의 DNA 특정 부위를 정밀하게 자르고, 붙이고, 바꾸는 기술로 '유전자 가위'라고도 불리며, 난치병 치료, 품종 개량 등에 활용됩니다. CRISPR-Cas9가 대표적이며, 이는 유전 질환을 교정하고 새로운 기능성 작물이나 동물을 만드는 데 쓰이나, '맞춤형 아기'나 유전자 차별 등 심각한 윤리적 문제를 야기해 사회적 합의와 규제가 필요합니다.

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홍합은 우리와 같은 사람도 휩쓸리는 파도에도 떨어지지 않는 접착력을 가지고 있다. 이 홍합을 활용한 천연 홍합접착제가 있다. 원래의 화학접착제와는 다르게 수술시에 봉합용으로 체내에 사용할 때 훨씬 생체친화적이기에 부작용이 없다는 점에서 높은 평가를 받는다.

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백신은 생명과학과 깊은 연관이 있고 면역계를 훈련하여 외부 친입자로부터 몸을 보호한다. 백신속 항원이 들어오면 그것을 친입자로 인식하고 항체를 만든다. 그 과정에서 항원을 기억하는 기억 항체를 만든다. 다음에 똑같은 병균이 들어오면 기억하고 빠르게 처리한다.

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생명과학이 일상생활에서 활용되서 좋은점

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생명과학이 일상생활에서 활용되서 좋은점

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1.건강을 지킬수있다

질병을 초기에 발견하고 맞춤 치료도 가능합니다

2. 식량 문제를 해결한다

토양 미생물로 작물 성장을 촉진합니다

더 많은 식량 생산이 가능합니다

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생명과학은 우리 실생활속에서 많은영향을 미친다

특히 질병같은 병을치료하는데 많아사용된다 패니실린같은 항생제

당뇨 치료용 인슐린 대량 생산, 질병 조기 진단, 유전자 치료 등 질병 극복 및 건강 증진역할을한다 또한 병을 치료하는 목적말고도 다른 목적으로는 식량과 농업이있다 해충과질병 저항성 작물 개발로 식량 증가하고 생물 농약으로 환경 부담이매우감소하고 영양가 높은 식품을생산한다

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페니실린은 세균의 펩티도글리칸 세포벽 합성을 억제해 벽을 약하게 만들고, 약해진 세균은 삼투압을 견디지 못해 터져 죽으며, 인간 세포에는 세포벽이 없어 세균만 선택적으로 공격되고, 특히 분열 중인 세균에서 효과가 커집니다.

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생물농약:생물농약은 해충이나 병원균을 직접 죽이거나 억제하는 천적, 미생물인 세균, 곰팡이, 바이러스, 식물 추출물 등 생물체를 이용한 친환경 농약으로 화학농약 대체재로 되며 환경과 인체에 안전하고 저항성 발달 억제 효과가 있은나 약효가 늦고 범위가 좁으며 안정성 등의 단점도 있다

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일싱생활 속 생명과학-발효식품

한국의 김치, 된장, 간장, 고추장, 청국장, 젓갈, 막걸리, 식초 등의 다양한 식품의 공통점은 발효식품인 것이다. 젖산균, 효모, 누룩균 등 다양한 미생물이 관여하며, 이들을 만들어내는 효소 주된 역할로 다양한 발효식품을 만들어낸다.

큰 분자인 단백질, 탄수화물을 작은 분자인 아미노산, 포도당으로 분해함으로써 소화를 돕고, 비타민 등 새로운 영양소를 생성한다. 또한 유기산 생성으로 향균 작용을 하고, 프로바이오틱스와 같은 유익균 증식, 노화방지 및 항암 효과 등을 제공한다.

감칠맛, 새콤한 맛, 풍부한 향을 더해 음식의 풍미를 높이고, 장 건강 개선, 면역력 강화, 만성 질환 예방에 도움을 준다. 또 식품을 장기간 보존하는 등 다양하고 넓은 측면에서 우리 삶에 큰 영향을 미친다.

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예방접종및 푸른곰팡이(페니실린)

예방접종:약해진 병원균을 체내에 주입해 백혈구가 약한 병원균을

쉽게 죽이고 병균에 대한 항체를 얻어 병에 쉽게 걸리지 않는다.

푸른곰팡이:어느날 알렉산더 플레밍이 포도상구균을 배양하다가

뚜껑을 제대로 닫지 않고 휴가를 갔다오니 어떤 곰팡이균이

포도상구균을 죽이는것을 봤고 이를 페니실린으로 칭하며

인류 최초의 항생제가 되었다.

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생활 속 생명 과학 사례는 의학(항생제,인슐린생산),식품,(대체육,발효식품)환경(하수처리,생물 농약),에너지(바이오연료)등 다양하며, 푸른곰팡이를 이용한 항생제부터 대장균으로 만든 인슐린, 미생물을 활용한 폐수 정화 및 친환경 농약, 곰팡이의 균사체로 만드는 대체 단백질, 그리고 효소를 이용한 화장품 및 세제 등이 대표적입니다.

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뇌지도 개발을 통한 뇌과학 연구

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인간의 뇌를 구성하는 1000억 개의 신경세포와 150조 개의 시냅스 연결망을 정확히 파악하는 기술(m 그래프)을 개발함

이 뇌지도는 뇌질환 치료 및 뇌과학 분야 발전에 중요한 열쇠가 될 것으로 기대

미세먼지 측정 및 대기 오염 지도 연구

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심각한 미세먼지 문제를 해결하기 위해 주기적으로 미세먼지를 측정하고 분석하는 연구를 수행 중

측정된 데이터를 기반으로 대기 오염 지도를 작성하며, 이는 도로교통이나 환경정책 수립의 기초 자료가 되어 더 깨끗한 생활 환경 조성에 기여할 것

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[핫클립]뇌질환을 정복할 수 있는 열쇠, ‘뇌지도’ / YTN 사이언스

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생명 과학 실험은 세포, 유전, 미생물, 생태, 생명의 기원 등으로 나눌 수 있다.

세포 실험에서는 세포 구조를 관찰하거나 광합성과 효소 반응을 실험한다.

유전 실험에서는 DNA를 추출하고 전기영동을 하거나 대장균을 이용한 형질전환을 해 본다.

미생물 실험에서는 세균을 배양하고 그람 염색으로 세균의 종류를 구분한다.

생태 실험은 빛이나 온도가 생물에 어떤 영향을 주는지 조사한 다.

생명의 기원 실험에서는 코아세르베이트를 만들어 원시 생명체 모습을 이해한다.

대표적인 실험으로는 감자나 양파를 이용한 삼투 현상 실험이 있 다.

또 크로마토그래피로 잎 속 색소를 분리하는 광합성 색소 실험이 있다.

세균을 염색하여 종류를 알아보는 그람 염색도 많이 한다.

PCR과 전기영동을 이용해서 DNA를 증폭하고 크기별로 분리하는 실험도 한다.

이런 실험들은 교과서 내용을 실제로 확인할 수 있어서 이해가 깊어진 다.

또 최신 생명공학 기술의 기초를 경험할 수 있다.

실험을 하면서 문제를 해결하고 원인을 찾는 과정을 통해 논리적 사고력이 자라난다.

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우리 일상속에서는 다양한 생명과학들이 이용되고 있고, 식량분야에서도 큰 도움이 된다. 예를 들자면 생물 농약은 해충이나 병원균을 직접 죽이거나 억제하는 미생물, 식물 추출물등을 이용한다. 그리고 바이오 에너지는 사탕수수, 클로렐라, 나무 등을 태워서 에너지를 얻는 방법으로, 친환경적이고 재생이 가능하며, 탄소 중립적이라는 장점이 있다. 또다른 예시로는 미래 식량 자원이 있다. 미래 식량 자원은 클로렐라와 곤충같은 단백질이 풍부한 미생물들을 인간이 섭취하으로서, 에너지를 얻는 방법이다. 고단백이며 적은 물로도 생산이 가능하다는 장점이 있어서 산업의 대안으로 떠오른다.

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체온계 재는법:열에 민감한 반도체를 이용하여 제는 방법이다 그리고 정확한 방법은센서와 피부 사이 3~5cm 간격을 유지하고, 땀이나 머리카락을 제거한 후 측정함 그리고 주의할점은 외부환경에 차이가 커서 오차가 큼

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백신은 병에 걸리기 전에 몸이 미리 대비하도록 도와주는 생명과학 기술이다. 병원체를 약하게 만들거나 일부만 넣어서 면역세포가 이를 기억하게 하는 방식으로 작동한다. 그래서 독감이나 B형 간염처럼 우리가 평소에 맞는 예방접종은 실제 감염이 왔을 때 몸이 더 빠르게 반응하도록 해준다. 이렇게 백신은 개인의 건강을 지키는 데 도움이 되고, 많은 사람이 함께 맞으면 감염병이 퍼지는 것도 줄일 수 있어 일상 속에서 중요한 생명과학의 예라고 할 수 있다.

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생명과학:유전학

유전학은 유전자와 유전현상 생물의 다양함을 연구하는 생물학의 핵심 분야로 유전물질 유전자 발현 생명공학 기술등을 다루며 의학 농업 식품등 다양한 분야에 응용되어 신약신약 개발 질병치료 식량문제 해결 등에 기여하는 첨문 학문입니다 이는 유전자를 조작하는 유전공학과 밀접하게 연관되며 인류의 삶의 질을높혀주는 중요한역할을 한다

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김치는 한국인으로써 거의 매일 접하는 음식일 것이다. 김치는 발효 음식이고, 유산균이 풍부하다는 것은 잘 알고 있겠지만, 그 구체적 원리는 잘 모를 것이다. 그렇다면 김치의 생명과학 원리에 대해 알아보자. 김치를 버무린 직후에는 김치 속에 여러 미생물이 있다. 소금 때문에 김치의 염분이 올라가 유산균만 살아남는다. 그 유산균은 폭발적으로 늘어나 김치의 당을 먹고 젖산을 만든다. 젖산이 많아지면 김치가 산성을 띄게 된다. 그로 인해 산성에 강한 새 유산균이 증식한다. 이러한 과정에서 김치의 톡 쏘는 맛이 생긴다. 오늘은 집에서 김치의 맛을 즐겨보자.

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항생제:세균감염을 치료하기위해 세균을 죽이거나 성장을 억제하는 약물

생물농약:해충이나 병원균을 죽이거나 억제하는 천적,미생물,식물 추츨 물 등 생물체를 이용한 친환경 농약

백신:감염병을 예방하고,통제한하는 데 핵심적인 공중 보건 수단

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GMO(유전자변형생물)는 특정 유용한 유전자를 다른 생물체에 인위적으로 주입하여 새로운 특성을 갖도록 만든 생물체이다.

GMO의 의미는 유전자재조합 기술 등 생명공학 기술을 이용해 특정 유전자를 분리, 조작하여 다른 생물체에 삽입, 변형시킨 생물체(식물, 동물, 미생물 등)를 의미한다.

또한 개발 목적은 식량 문제 해결, 농업 생산성 향상, 농약 사용 감소, 특정 영양소 강화, 무르지 않는 토마토 개발 등이 있다.

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일상생활 속 생명과학과 건축의 융합은 바이오필릭 디자인, 생태 건축, 그리고 생체모방 건축 등을 통해 자연과 인간의 조화를 추구하며, 친환경 재료 사용, 공기 질 개선, 에너지 효율 증대 등으로 건강하고 지속가능한 공간을 만듭니다. 이는 자연을 닮은 형태, 살아있는 식물 활용, 유해 물질 최소화, 에너지 절약 기술 등으로 구현되며, 삶의 질을 높이는 데 기여합니다.

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테트라사이클린계는 다양한 세균 감염치료에 사용되는 광범위 항생제이다

주요 용도로는 호흡기 감염증,비뇨기 감염증,연조직 감염증

여드름,주사

리케차,마이코플라스마,클라미디아 등 비정형 세균의 의한 감염

톨레라 말라리아 예방 및 치료,라임병 초기

주의사항 및 부작용으론

흡수저해:우유 및 유제품, 제산재 등과 복용시 약물의 흡수가 저해

치아변색:치아형성기때 투여하면 황색또는 갈색 변색

광과민성:햇빛에 피부가 민감

신잔 및 간 기능 장애:특정 약물은 신장이나 간에 부담

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원리 / 1. 글루텐 형성 : 밀가루의 단백질이 물과 섞여 탄력 있고 점성이 있는 글루텐 망을 형성

2. 이스트의 작용 : 효모가 밀가루 속 당분을 먹고 알코올과 이산화탄소를 생성

3. 가스 포집 : 글루텐 망이 이산화탄소 가스를 가두어 반죽을 부풀게 함

4. 숙성 및 풍미 : 이 과정에서 알코올이 생성되어 글루텐을 부드럽게 하고, 다양한 풍미 성분을 만들어 빵의 맛을 향상

특징 / 1. 오래전 부터 사용된 생명과학의 대표적 예

2. 발효 원리를 이용

3. 촤초의 과학적 원리를 이용한 음식 제조

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백신은 예방접종에서 인간 또는 다른 동물에 대한 면역을 부어하는 의약품 그치만 사람들이 가장 오해하는것은 백신을 치료제로 착각한다 백신은 치료제가 아닌 예방약이다. 그래서 병이걸린 상태라해도 접종해도 병이 낫지 않는다.또 백신은 그만큼 부작용이 없는게 아니다 부작용은 안전불감증과 항체의존면역증강현상같은것은 심각한 부작용들이다.

백신을 맞고 빨리 걸릴수있는 격렬한 알레르기반응인 과민성쇼크가 일어날수도있다.그 외에 100만명중에 1명 걸리는수준인 길랭-바레 증후군(신경계 부작용)과 항원의 원죄 현상이 일어난다.

위와같이 이런 부작용 문제 때문에

일부 대상에게는 백신접종 자체가 제한되있거나 금지되기도한다

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첨단 생명 과학은 바이오 연료 개발로 우리 생활 속 에너지 문제 해결에 기여하며, 옥수수, 사탕수수, 발효 바이오에탄올, 식물성 기름 기반 바이오디젤, 폐식용유, 음식물 쓰레기에서 추출하는 바이오항공유 등 다양한 형태로 발전, 화석 연료 대체 및 탄소 중립 실현에 중요한 역할을 합니다.