[과학] 첨단 생명과학에서 세균을 이용 사례 예, 원생생물의 특징 사는 곳 총정리

들어가며

첨단 생명 과학에서 세균을 활용하는 가장 큰 이유는 세균이 분열하는 속도가 빠르기 때문으로 몸이 세포 하나로 된 세균은 대부분 하나의 몸을 둘로 나누어 두 개의 개체가 되는데, 이를 ‘분열’이라고 한다. 세균은 먹이가 많고 살기에 알맞은 조건이 갖추어지면 빠르게 번식하는 특징이 있다. 세균은 빠르면 20분, 늦어도 몇 시간만에 한번씩 분열하여 두 배로 늘어날 수 있다. 그렇기 때문에 동일한 물질이나 구조를 빠르게 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 오늘은 첨단 생명과학에서 세균을 활용하는 사례와 균류, 원생생물의 특징, 사는 곳 등을 소개해볼게요.

첨단 생명과학에서 세균을 활용하는 이유

첨단 생명 과학에서 세균을 활용하는 까닭은 유전자를 발현하는 원리가 인간과 동일하기 때문으로 유전자 조작 기술과 같은 첨단 생명 과학 기술이 발전하면서 DNA(데옥시 리보 핵산)를 자유롭게 자르거나 이어 붙일 수 있게 되었다. 또 DNA를 생물의 세포 속으로 다시 집어넣을 수도 있게 되었는데 이러한 기술을 이용한다면 대장균에서 인간의 호르몬을 만들거나 유전자를 조작해서 필요한 물질을 대량 생산할 수 있고, 병을 치료하는 약을 생산할 수 있기 때문이다. 

또 다른 이유 한가지는 세균이 지니고 있는 특징 때문으로 세균은 분열하는 속도가 빠르기 때문으로 몸이 세포 하나로 된 세균은 대부분 하나의 몸을 둘로 나누어 두 개의 개체가 되는데, 이를 ‘분열’이라고 한다. 세균은 먹이가 많고 살기에 알맞은 조건이 갖추어지면 빠르게 번식하는 특징이 있다.

우리 생활에 첨단 생명 과학을 이용한 예

• 균류나 원생생물 가운데 이로운 성분이 들어있는 것은 화장품이나 건강식품을 만듭니다.
• 물질을 분해하는 원생생물과 세균을 활용하여 오염된 물을 정화하기도 합니다.
• 해충과 병균을 막아 주는 세균을 활용하여 친환경 생물 농약을 만들기도 합니다.
• 세균이 약 자라지 못하게 하는 균류를 활용하여질병을치료하는약을 만듭니다
• 플라스틱을 분해하는 세균을 활용 하여 플라스틱 쓰레기 문제를 해결합니다.
• 피부에 좋은 성분이 들어 있는 균류를 활용하여 화장품을 만듭니다.
• 해충과 병균을 막아 주는 세균을 활용하여 친환경 생물 농약을 만듭니다.
• 자동차 연료 성분이 들어있는 원생생물을 활용하여 생물연료를 만듭니다.

균류, 원생생물, 세균을 활용한 첨단 생명 과학이 발전하면

생활속에서 발생하는 여러 가지 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며 인간의 병을 치료하는 약, 식량 부족 문제를 해결하는 식품 등을 개발하여 사람들의 삶이 더 좋아지게 할 수 있습니다.

우리 몸 다양한 곳에서 사는 세균

우리 몸에는 여러 세균이 사는데요. 이러한 세균은 우리 몸에 질병을 일으키기도 하고, 질병으로부터 우리 몸을 보호하기도 하죠. 입안의 침과 치아 표면에 있는 세균막인 치태에는 많은 세균이 사는데 이러한 세균이 산을 만들어 내면 치아 표면의 에나멜질이 녹아서 충치가 생기게 된다.

세균 확대 모습

위에는 위염, 위궤양 등의 질병을 일으키는 병원균인 헬리코박터 파일로리가 살기도 하며 대장 에는 여러 종류의 장내 세균이 사는데, 장내 세균은 소화를 돕고 사람에게 필요한 영양분을 만들며, 산을 만들어 병원균이 살기 어려운 환경을 유지한다.

피부에 사는 세균은 유기산을 만들어 피부 표면을 병원균이 번식하기 어려운 환경으로 만들고, 병원균 의 영양분이 되는 각질, 땀, 피지 등을 미리 먹어 치워서 병원균의 번식을 막는다. 또 피부에 사는 포도상 구균이 식중독을 일으키는 황색 포도상 구균을 죽일 수 있는 항균 물질을 분비하기도 한다. 요도에 사는 유산균은 산을 만들어 다른 병원균이 살기 어려운 환경을 만든다.

원생생물의 특징, 사는 곳

• 해캄은 초록색이고 실처럼 가늘고 긴 모양이며, 스스로 양분을 만들 수 있음
• 짚신벌레는 맨눈으로 볼 수 없을 만큼 크기가 작고, 짚신처럼 길쭉한 모양이며 움직일 수 있음
• 해캄과 짚신벌레는 물이 고인 연못이나 물살이 느린 도랑, 하천에서 생존
• 해캄, 짚신벌레와 같은 생물을 원생생물이라고 함
• 원생생물에는 해캄, 짚신벌레, 아메바, 유글레나, 종벌레 등

해캄은 짙은 초록색을 띤 실처럼 가늘고 긴 모양의 녹조류를 통틀어 부르는 말로 봄부터 여름에 걸쳐 수온이 높을 때 연못, 도랑, 하천 등의 민물에서 관찰된다. 엽록체가 있어 광합성을 할 수 있으며 분열 또는 접합을 통해 번식한다.

물속에 사는 원생생물

짚신벌레는 하나의 세포로 이루어진 단세포 생물이며 짚신처럼 길쭉한 모양이고, 몸 표면에 길이가 짧은 털 모양의 섬모가 촘촘하게 나있다. 짚신벌레는 섬모를 움직여 이동하는데, 섬모의 박동을 일치하게 하여 앞뒤 방향으로 나선형을 그리며 추진한다. 또 위험 자극이나 장애물을 만나면 재빠르게 뒤로 후퇴할 수 있다. 몸의 중앙부에 있는 세포입으로 세균류와 같은 먹이를 삼키고, 식포를 형성하여 그 안에서 소화가 이루어지도록 한다.

마무리

세균은 흔히 질병을 일으키는 해로운 존재로 인식되지만, 유익균은 유해균의 성장을 억제하여 우리 몸의 면역 체계를 강화하고 다양한 질병을 예방하는 데 기여합니다. 피부에 서식하는 유익균은 외부 병원균으로부터 피부를 보호하는 장벽 역할을 하기도 합니다. 발효 식품인 김치, 요구르트, 된장, 간장, 치즈 등 다양한 식품은 유산균이나 효모균 같은 미생물의 발효 작용을 통해 만들어지며, 세균은 환경 정화와 농업 생산성 향상에도 중요한 역할을 하여 일부 세균은 유기물을 분해하여 토양을 비옥하게 만들고, 작물이 필요한 영양분(질소, 인 등)을 공급하는 데 도움을 줍니다. 또한, 가축 사료에 유익균을 첨가하여 가축의 면역력을 높이거나 축사 악취를 제거하는 데 사용되기도 합니다.