생명과학 개념 133개

관찰 사례에서 일반 원리를 도출하는 귀납법과 원리에서 결론을 이끄는 연역법을 구분하고 과학적 탐구에 적용한다.

독립변인·종속변인·통제변인을 구분하고, 실험군과 대조군을 설정하여 실험의 타당성을 확보하는 방법을 이해한다.

가설 설정, 변인 통제, 대조 실험 등 생명과학의 탐구 과정과 방법을 이해한다.

생물이 가진 세포 구성, 물질대사, 생식, 유전, 적응·진화 등 공통적 특성을 이해한다.

핵막 유무를 기준으로 원핵세포와 진핵세포의 구조적 차이를 비교한다.

가계도에서 형질의 유전 방식(상염색체/반성, 우성/열성)을 추론하고 유전자형 확률을 계산하는 분석 방법이다.

생식 세포 형성 시 연속 두 번의 분열로 염색체 수가 반감된 4개의 딸세포를 만드는 분열이다.

같은 지역에 사는 동종 생물들의 집합으로, 개체군 밀도·출생률·사망률·생장형을 분석한다.

환경 저항 없는 J자형 지수 성장과 환경 수용력(K)에 따른 S자형 로지스틱 성장 곡선을 비교 분석한다.

생물들의 진화적 유연관계를 나무 형태로 표현한 도표로 분기분류학에 기반한다.

감수 1분열 전기에 상동 염색체 비자매 염색분체 사이에서 유전자 재조합이 일어나는 현상이다.

한 지역에 사는 다양한 종의 개체군 집합으로, 경쟁·포식·공생 등 종간 상호 작용을 다룬다.

여러 유전자와 환경이 함께 영향을 미쳐 연속 변이를 나타내는 유전 방식으로 키·피부색이 해당한다.

여러 먹이 사슬이 교차 연결된 복잡한 섭식 관계 그물로, 생태계 안정성의 기반이 된다.

분리의 법칙과 독립의 법칙을 기반으로 형질이 부모에서 자손으로 전달되는 유전 원리이다.

탄소·질소 등 물질이 생물과 비생물 환경 사이를 순환하는 생태계의 물질 흐름이다.

같은 종 내 개체 간 표현형·유전형 차이로, 자연 선택의 재료가 된다.

한 유전자 자리에 세 개 이상의 대립유전자가 존재하는 경우로, ABO식 혈액형이 대표 사례이다.

ABO식 혈액형, 성 연관 유전 등 사람에서 나타나는 다양한 유전 양식을 분석한다.

부모 각각으로부터 받은 같은 위치의 유전자를 지닌 한 쌍의 염색체로, 감수 1분열 시 2가 염색체를 형성한다.

생태적·종·유전적 다양성을 포함하는 개념으로, 다양성 보전의 가치와 위협 요인을 다룬다.

I형(초기 생존율 높음), II형(균일 사망), III형(초기 사망률 높음)의 세 가지 생존 곡선 유형과 적응 전략을 비교한다.

영양 단계별 개체 수·생체량·에너지양이 상위로 갈수록 감소하는 생태 피라미드 구조를 분석한다.

생산자-소비자-분해자 간 먹이 사슬을 통해 에너지가 단방향으로 이동하는 흐름을 분석한다.

한 종이 군집 내에서 차지하는 먹이·공간·환경 조건의 총체적 역할로, 종 간 경쟁과 공존을 설명한다.

X·Y 염색체로 성이 결정되며, X 염색체에 연관된 유전자(색맹·혈우병)는 성별에 따라 발현 빈도가 다르다.

G1기(세포 성장)·S기(DNA 복제)·G2기(분열 준비)의 간기와 M기(세포 분열)로 구성된 세포 성장-분열 순환이다.

DNA가 히스톤 단백질에 감겨 응축된 구조로, 세포 분열 시 유전 정보를 전달하는 단위이다.

완전 우열(우성 표현형만 발현)과 불완전 우열(이형 접합체가 중간 표현형) 및 공우성 현상을 구분하여 이해한다.

유전자 또는 염색체 이상에 의해 발생하는 질환으로 다운 증후군, 낫 모양 적혈구 빈혈증 등이 포함된다.

소규모 집단에서 대립유전자 빈도가 무작위적으로 변동하는 현상으로 병목 효과·창시자 효과가 포함된다.

환경에 유리한 형질을 가진 개체가 더 많은 자손을 남겨 그 형질이 집단 내에 축적되는 진화 원리이다.

지리적 격리나 생식적 격리에 의해 하나의 종이 여러 종으로 분화하는 진화적 과정이다.

질소 고정(토양 세균)→질화→동화→탈질화 경로로 질소가 대기-토양-생물 사이를 순환하는 과정이다.

1차 천이(암석→양수림→음수림)와 2차 천이(교란 후 회복)를 거쳐 군집 구조가 시간에 따라 변화하는 과정이다.

간기 DNA 복제 후 전기·중기·후기·말기를 거쳐 2개의 동일한 딸세포를 형성하는 분열이다.

광합성·호흡·연소·분해로 CO2가 대기-생물 사이를 순환하며, 화석 연료 연소가 대기 CO2 증가를 초래함을 이해한다.

무한대 집단·무작위 교배·무선택·무돌연변이·이동 없음의 조건에서 대립유전자 빈도와 유전자형 빈도가 세대를 거쳐 일정한 법칙이다.

1차 감염 시 느린 1차 반응 후 기억 세포가 형성되어, 재감염 시 빠르고 강한 2차 반응을 일으키는 면역 기억 원리이다.

근육 세포에서 액틴과 마이오신 필라멘트가 활주하며 ATP를 소비해 근육이 수축하는 과정이다.

두 호르몬(또는 신경)이 같은 표적에 반대 방향으로 작용하여 정밀한 항상성을 유지하는 조절 원리이다(인슐린-글루카곤, 교감-부교감 등).

뇌하수체, 갑상샘, 부신, 이자 등 호르몬 분비샘으로 구성된 화학적 조절 계통이다.

신경 신호를 전달하는 기본 단위로, 세포체·수상돌기·축삭으로 구성된 신경 세포이다.

수초(미엘린)로 절연된 유수 신경에서 활동 전위가 랑비에 결절 사이를 건너뛰며 빠르게 전달되는 현상이다.

병원체와 이물질로부터 생체를 방어하는 비특이적·특이적 방어 작용의 총체이다.

자가 면역 질환(류마티스 관절염·루푸스), 과민 반응(알레르기·아나필락시스), 면역 결핍(AIDS) 등 면역 이상 질환을 이해한다.

약독화·사멸 병원체나 항원 단백질을 접종하여 면역 기억을 형성함으로써 질병을 예방하는 물질이다.

피부·점막·섬모 등 물리적 장벽, 식세포 작용(대식세포·호중구), 염증 반응, 발열 등 항원 비특이 방어 기전이다.

세포독성 T림프구가 바이러스 감염 세포나 암세포를 직접 파괴하는 특이적 면역 반응이다.

뉴런 간 신호 전달 부위로, 신경 전달 물질이 시냅스 소포에서 방출되어 수용체에 결합한다.

중추 신경계(뇌·척수)와 말초 신경계(체성·자율)로 구성되어 신호를 처리하고 전달하는 계통이다.

호르몬이나 신경 신호의 과잉 효과를 억제하여 항상성을 유지하는 자동 조절 원리이다.

인슐린(이자 β세포)은 혈당 낮춤(글리코겐 합성·세포 흡수 촉진), 글루카곤(α세포)은 혈당 높임(글리코겐 분해)으로 길항 작용한다.

생물이 환경 자극을 감지하여 신경·호르몬 계통을 통해 적절한 반응을 일으키는 조절 과정이다.

뇌(대뇌·소뇌·뇌줄기)·척수로 구성된 중추신경계와 체성신경·자율신경(교감·부교감)으로 구성된 말초신경계를 구분한다.

B림프구 활성화→형질 세포→항체 생산 경로를 통해 세포 외부 항원을 제거하는 특이적 면역 반응이다.

시상 하부가 체온을 감지하고 열 생산·발산을 조절하여 항온 유지를 이루는 항상성 기전이다.

콩팥의 여과·재흡수·분비 과정과 ADH 작용으로 체내 수분과 이온 농도를 조절한다.

자극 시 Na+ 유입으로 막전위가 상승(탈분극)하고, K+ 유출로 복구(재분극)되는 활동 전위 전개 과정이다.

생물이 외부 환경 변화에도 체내 환경(체온, 혈당, 삼투압 등)을 일정하게 유지하는 능력이다.

항원은 면역 반응을 유발하는 물질이고, 항체는 B림프구가 분화한 형질 세포에서 생산하는 단백질이다.

인슐린과 글루카곤의 길항 작용으로 혈중 포도당 농도를 일정 범위로 유지하는 항상성 조절이다.

ABO식(복대립 유전)과 Rh식 혈액형의 항원·항체 관계를 이해하고 수혈 적합성을 분석한다.

내분비샘에서 분비되어 혈액을 통해 표적 기관에 작용하는 화학적 신호 전달 물질이다.

마이오신 머리가 액틴 필라멘트에 결합·당기기를 반복(크로스브릿지 사이클)하여 근절 길이가 짧아지는 근수축 기전이다.

흥분하지 않은 뉴런에서 Na+-K+ 펌프에 의해 유지되는 안정적인 막전위(약 -70 mV) 상태이다.

Na+/K+ 이동에 의한 막전위 변화로 활동 전위가 축삭을 따라 이동하는 신경 흥분 전달 과정이다.

뇌하수체 후엽에서 분비되는 항이뇨 호르몬(ADH)이 콩팥 집합관의 수분 재흡수를 촉진하여 혈장 삼투압을 조절한다.

하이브리도마 기술로 특정 항원에 대해 동일한 항체를 대량 생산하는 기법으로 진단 키트·항암제에 이용된다.

유전자 편집·GMO·줄기세포 연구 등 생명공학 발전에 따른 사회적·윤리적 쟁점(안전성·생태계 영향·인간 존엄)을 토론한다.

가이드 RNA와 Cas9 단백질로 유전체 특정 위치를 정밀하게 절단·편집하는 유전자 편집 기술이다.

유전자 재조합 기술로 다른 종의 유전자를 도입하여 특정 형질을 발현시킨 생물체이다.

제한 효소와 DNA 연결 효소를 이용해 원하는 유전자를 벡터에 삽입하는 유전공학 기법이다.

제한 효소는 특정 염기 서열을 인식·절단하며, 플라스미드는 운반체(벡터)로 이용되어 재조합 DNA를 숙주 세포에 도입한다.

자가 재생 능력과 다양한 세포로 분화하는 능력을 가진 미분화 세포로, 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분되며 난치병 치료에 활용된다.

차세대 염기 서열 분석(NGS) 등을 포함한 DNA 서열 결정 기술로 유전체 연구와 진단에 이용된다.

중합효소 연쇄 반응으로 특정 DNA 서열을 체외에서 수십억 배 증폭하는 기술이다.

효소의 활성 부위 형태가 특정 기질에만 맞아 결합하는 성질로, 자물쇠-열쇠 모델로 설명한다.

생명체에서 일어나는 동화 작용과 이화 작용을 포함한 모든 화학 반응의 총체이다.

효소의 활성을 보조하는 비단백질 성분으로, NAD+·FAD·CoA 등이 산화환원 반응에서 전자 운반체로 기능한다.

화학 반응이 시작되기 위해 필요한 최소 에너지로, 효소는 이를 낮춰 반응 속도를 높인다.

생물 촉매로서 활성화 에너지를 낮추어 화학 반응 속도를 높이는 단백질이다.

기질 농도, pH, 온도 등이 효소 반응 속도에 미치는 영향과 억제제 작용을 분석한다.

아데노신 삼인산으로, 세포의 생명 활동에 직접 사용되는 에너지 화폐이다.

소포체에서 받은 단백질을 수정·분류·포장하여 세포 내외 목적지로 분비 소낭으로 발송하는 소기관이다.

ATP를 소비하여 농도 기울기에 역행해 물질을 세포막을 통해 이동시키는 과정이다.

아미노산 펩타이드 결합 중합체로, 1·2·3·4차 구조를 가지며 효소·구조 단백질·항체·운반 단백질 등으로 기능한다.

rRNA와 단백질로 구성된 소기관으로, mRNA의 코돈을 읽어 아미노산을 연결하는 번역 장소이다.

가수분해 효소가 들어 있는 소낭으로, 세포 내 노폐 물질·외부 이물질을 소화하는 세포 내 청소부이다.

이중막 구조로 내막(크리스테)에서 세포 호흡을 통해 ATP를 대량 생산하는 에너지 공장 소기관이다.

반투과성 막을 통해 물이 낮은 수분 퍼텐셜 쪽으로 이동하는 현상이다.

탄수화물, 지질, 단백질, 핵산 등 세포를 구성하는 주요 유기 고분자의 구조와 기능이다.

핵, 미토콘드리아, 엽록체, 리보솜, 소포체 등 세포 소기관의 구조와 기능을 이해한다.

세포막이 함입(세포내 섭취: 식세포작용·음세포작용)하거나 소낭이 세포막과 융합(세포외 분비)하여 큰 물질을 수송하는 과정이다.

인지질 이중층과 막단백질로 구성된 세포막의 유동 모자이크 모델을 이해한다.

조면소포체(단백질 합성·수송)와 활면소포체(지질 합성·해독)로 구분되는 막 계통 소기관이다.

이중막과 틸라코이드·기질로 구성되며 광합성으로 빛에너지를 화학 에너지로 전환하는 식물 세포 소기관이다.

인지질(막 구성), 중성 지방(에너지 저장), 스테로이드(호르몬·콜레스테롤) 등 소수성 유기 분자 집합이다.

막 단백질(운반 단백질·채널 단백질)의 도움을 받아 ATP 소비 없이 농도 기울기 방향으로 물질이 이동하는 수동 수송이다.

포도당·과당 등 단당류, 이당류, 셀룰로스·글리코겐·녹말 등 다당류를 포함하며 에너지원과 구조 성분으로 기능한다.

이중 핵막으로 싸여 있으며 유전 정보(DNA)를 보관하고 세포 활동을 조절하는 세포 소기관이다.

뉴클레오타이드(인산·당·염기)로 구성된 DNA와 RNA는 유전 정보의 저장 및 발현을 담당한다.

물질이 농도 기울기에 따라 에너지 없이 고농도에서 저농도로 이동하는 수동 수송이다.

광계 II(P680)는 물을 분해하고 전자를 공급하며, 광계 I(P700)은 NADPH를 생성하는 광합성 광흡수 단위이다.

엽록체에서 빛에너지를 이용해 CO2와 H2O로부터 포도당을 합성하는 과정이다.

빛의 세기·파장, CO2 농도, 온도가 광합성 속도에 미치는 영향과 보상점·포화점 개념을 분석한다.

틸라코이드 막에서 빛에너지로 ATP와 NADPH를 생성하고 물을 분해하는 광합성 1단계이다.

산소 없이 피루브산을 젖산이나 에탄올로 전환하며 NAD+를 재생하는 무산소 호흡이다.

포도당을 산화 분해하여 ATP를 생성하는 과정으로 해당 과정, TCA 회로, 산화적 인산화로 구성된다.

미토콘드리아 내막에서 NADH/FADH2의 전자가 전달되며 양성자 기울기를 형성하고 ATP 합성효소로 대량의 ATP를 생산하는 유산소 호흡의 최종 단계이다.

엽록체 기질에서 ATP와 NADPH를 이용해 CO2를 포도당으로 고정하는 광합성 2단계이다.

세포질에서 포도당이 피루브산으로 분해되며 ATP 2분자와 NADH를 생성하는 과정이다.

미토콘드리아 내막(또는 틸라코이드 막)의 H+ 농도 기울기를 ATP 합성효소가 이용하여 ATP를 합성하는 원리이다.

미토콘드리아 기질에서 아세틸-CoA가 산화되어 CO2, NADH, FADH2, ATP를 생성하는 순환 경로이다.

DNA 염기 서열이나 염색체 수·구조의 변화로 생긴 유전 정보의 변이이다.

DNA 복제 시 원래 두 가닥 각각이 새 가닥의 주형이 되어, 딸 DNA에 모두 한 가닥씩 원본이 보존됨을 메셀슨-스탈 실험으로 검증한다.

같은 염색체에 있는 유전자들이 함께 유전되며 교차에 의해 재조합 표현형이 나타나는 현상이다.

염색체 수 이상(비분리: 3염색체·단일 염색체)과 구조 이상(결실·중복·역위·전좌)을 포함하는 변이이다.

단일 염기 치환(전이·전환)으로 아미노산이 바뀌거나 종결 코돈이 생성되는 유전자 수준 돌연변이이다.

염기 삽입·결실로 읽기틀이 바뀌어 이후 코돈이 모두 달라지는 돌연변이로 단백질 기능에 큰 영향을 미친다.

뉴클레오타이드가 반평행 이중 나선 구조로 결합된 DNA의 분자 구조를 이해한다.

반보존적 복제 방식으로 DNA 이중 나선이 풀려 각 가닥을 주형으로 새 DNA를 합성하는 과정이다.

리보솜에서 mRNA의 코돈 정보를 읽어 아미노산을 연결하여 단백질을 합성하는 과정이다.

발생 과정에서 유전자 발현 조절을 통해 동일한 유전체를 가진 세포들이 구조와 기능이 다른 세포로 특수화되는 과정이다.

원핵생물에서 관련 유전자들이 하나의 조절 단위로 함께 전사되는 유전자 발현 조절 체계이다.

mRNA의 연속된 세 염기(코돈)가 특정 아미노산 또는 종결 신호를 지정하는 대응 규칙이다.

DNA의 유전 정보가 전사와 번역 과정을 거쳐 단백질로 구현되는 중심 원리(센트럴 도그마)이다.

전사 인자, 오페론 등을 통해 특정 유전자의 발현 여부와 수준을 시공간적으로 조절하는 기전이다.

DNA의 염기 서열 정보를 RNA 중합효소가 mRNA로 전달하는 유전자 발현 1단계이다.

히스톤 변형, 전사 인자 결합, 인핸서·사일런서 등을 통한 진핵세포의 다단계 유전자 발현 조절 기전이다.

mRNA의 3염기 코돈과 tRNA의 안티코돈이 상보적으로 결합하여 아미노산을 리보솜으로 운반하는 기전이다.

진핵세포 전구 mRNA에서 인트론이 제거되고 엑손이 연결되는 스플라이싱과 5'캡·3'폴리A 꼬리 추가 과정이다.

mRNA, tRNA, rRNA의 구조와 역할을 구별하고 번역 과정에서의 기능을 이해한다.