생명이란? (펌)

생물로서의 특성을 보여주는 일반적인 개념.

[개요]    생명은 생물이 기본적으로 가지는 속성이지만 그것을 과학적으로 규정하기는 힘들다.   그러나 주로 추상적이고 이론적인 개념에 근거한 몇 가지 정의가 사용되어왔는데, 그것은 생리학적·물질대사적·생화학적·유전적·열역학적 정의이다.    그중 생리학적 정의는 오랜 세월 동안 선호되어온 것으로서 이에 따르면 생명은 섭식, 물질대사, 배설, 호흡, 이동, 성장, 생식, 외부자극에 대한 반응을 수행하는 계(系)로 정의된다. 그러나 이중 일부는 기계도 소유할 수 있는 속성이며, 일부 생물들은 호흡하지 않는 경우도 있으므로 그 경계가 모호하다.    물질대사적 개념은 일부 생물학자들 사이에서 아직도 가장 선호되는 것으로 자신의 물질을 끊임없이 외부와 교환하지만 일반적인 특성을 잃지 않고 체제의 확실한 경계를 가지고 있는 물체로 정의한다.    생화학적 또는 분자생물학적 측면에서 보면 생명체는 핵산 분자에 생식가능한 유전정보를 암호화하여 가지고 있고, 단백질성 촉매인 효소를 사용하여 물질대사의 화학반응 속도를 조절하는 계로 정의한다.    지구에 존재하는 가장 단순한 세포에서 복잡한 인간에 이르기까지 여러 생명체들이 존재하는데 유전학적 정의에 의하면 이들은 자신들이 가지는 유기물질·행동양식·구조 등을 복제하는 존재들이다.    열역학적인 면에서 보면 생명체는 개방된 계로 볼 수 있으며, 열·빛·물질 등 우주의 무질서를 통해 자신의 질서를 증가시키는 어떤 국소 부위로 정의될 수 있다. 그러나 모든 경우에 있어 각 정의에는 예외가 존재하므로 생명에 대한 확실한 정의란 불가능하며, 주로 생명체가 가지는 특성을 통해 생명을 이해할 수 있다.

[생명의 특성]   생명의 특성은 다음과 같이 요약할 수 있다.     첫째, 무질서한 세계는 더욱 혼란한 상태로 되려는 경향이 있지만, 생명은 이러한 추세에 대항하여 정돈되고 조직화되려는 경향이 있다.    둘째, 생명체는 환경에서 화학물질과 에너지를 얻어 자신의 성장과 유지에 이용한다.    셋째, 복제에 의해 자신이 지닌 유전암호를 다음 세대로 전달한다.    넷째, 생명체는 환경의 특성을 감지하여 반응한다.    다섯째, 생명체는 환경에 적응하여 이로운 방향으로 자신을 조절하여 적응한다. 적응의 예로 늑대가 겨울에 더 많은 털을 가지게 되는 것을 들 수 있다. 개체군도 적응을 하는데, 이는 환경에 적합한 개체가 더 오래 생존하고 더 많은 자손을 생식함으로써 이루어진다. 그러한 적응이 여러 세대를 거치면서 이루어진 결과가 진화이다.    여섯째, 그들은 항상성이라는 안정된 정상상태를 유지하려는 경향이 있으며 생명은 물리적·화학적으로 일정해지려는 경향이 있고 민감성과 반응의 복잡한 체제를 통해 유지된다 (→ 동물의 생식, 물질대사, 배설, 성장, 식물의 생식, 유전학, 핵단백질, 호흡과 호흡계).       [생명물질]    모든 생물체는 물과 광물질 외에 단백질·탄수화물 지질 혹은 지방과 같은 많은 유기물질을 포함하고 있다. 이밖에도 핵산·호르몬·비타민 등이 중요한 구성성분을 이룬다.    이들 각 생명물질들의 구조·특성·기능·중요성에 관해 알아보기로 한다. 단백질 단백질은 생존에 꼭 필요한 물질로 모든 생명체에 존재하며 종과 조직에 따라 다른데 20여 가지의 아미노산들이 연결된 긴 사슬로 이루어져 있다. 단백질의 기능은 단백질을 이루고 있는 아미노산의 성질·조성·서열에 따라 달라진다.  동물의 조직이나 기관에 다량으로 존재하는 구조단백질 외에, 특히 대사반응의 촉매로 생존에 꼭 필요한 물질들을 합성·전환·분해하는 작용을 하는 효소와, 조절기능을 갖는 단백질호르몬 등은 소량으로도 매우 중요한 단백질이다. 식물은 모든 아미노산을 자체적으로 합성할 수 있으나 동물은 외부로부터 공급받아야만 한다.       구조단백질 콜라겐은 뼈·힘줄·인대·피부를 구성하는 구조단백질로, 전구물질인 프로콜라겐으로부터 만들어지며, 3개의 소단위가 나선형으로 꼬여 있는 형태를 갖고 있다. 콜라겐은 아미노산 중에 프롤린과 히드록시프롤린을 다량으로 포함하고 있는 점이 특징이며, 시스틴과 트립토판은 포함하고 있지 않다. 천연 콜라겐은 트립신의 작용을 받지 않으나 콜라게나아제라는 세균성 효소에 의해 가수분해된다. 생명체의 노화현상은 콜라겐 섬유간의 교차결합 때문인 것으로 생각된다.    케라틴은 상피세포 내의 구조단백질로 머리카락·손톱 등을 구성한다. 케라틴은 물에 녹지 않고 단백질 가수분해효소에 의해 분해되지 않으므로 음식물로부터 얻을 수는 없다. 케라틴은 시스틴들이 많은 이황화물 결합을 형성하므로 매우 안정하다. 인체에는 약 5~6㎏의 근육단백질이 있으며, 다양한 효소를 포함하는 미오겐과, 수축단백질인 미오신으로 이루어져 있다. 수축단백질은 경질단백질과는 달리 염용액에 잘 녹고, 효소의 영향을 받는다.   미오신은 점성도가 높고, ATP의 가수분해를 촉진한다.  또한 다른 근육단백질인 액틴과 쉽게 결합하여 액토미오신을 만들어 근수축에 관여하며 양 끝이 꼬인 2중 펩티드 사슬로 구성되어 있다.    피브리노겐은 혈장의 단백질로 혈액이 응고되는 동안 불용성 단백질인 피브린으로 전환된다.       알부민과 글로불린 및 다른 수용성 단백질   사람의 혈청에는 7％의 단백질이 포함되어 있으며, 2/3가 알부민이고 1/3이 알파·베타·감마 글로불린으로 이루어져 있다. 혈청 알부민은 생체내에서 생물학적 물질의 운반체로 작용하며 다른 단백질들을 안정화시키는 작용을 한다. 혈청 알부민은 글로불린에 비해 훨씬 덜 불균일하며(몇 개의 구분되는 단백질로 구성), 산성 염료와도 쉽게 결합한다. 알파 글로불린은 혼합물이고, 베타 글로불린은 혈액 내 구리의 운반체이며, 감마 글로불린은 항체와 관련되어 있다. 유즙단백질에는 알부민·a-락트알부민·글로불린·β-락토글로불린·카세인등이 있다. 유즙에 산이나 소의 위액에서 추출한 레닌을 첨가하면 카세인이 침전되며, 이것은 치즈를 만드는 데 이용된다. 난백(卵白)의 50％는 혈청 알부민과는 아미노산 구성성분이 다른 오브알부민으로 이루어졌으며, 그외에 콘알부민·라이소자임·오보글로불린 등으로 이루어졌다. 라이소자임은 용균작용(溶菌作用)을 하며 알파-락트 알부민과 3차 구조가 비슷하다. 프로타민은 어류의 정자 세포에서 발견되며 디옥시리보핵산(DNA)과 결합되어 있다. 또한 아르기닌을 많이 포함하고 있어 염기성이며, 모든 프로타민은 몇몇 유사한 단백질들의 혼합물 형태이다. 히스톤은 동식물 체세포의 핵에서 DNA와 결합한 상태로 산출되며, 동물의 정자에는 존재하지 않는다. 식물성 단백질은 대부분이 글로불린이며 소단위들이 중합체로 되어 있다. 곡류로부터 추출한 프롤라민은 리신을 거의 포함하고 있지 않으므로 식생활을 곡류에만 의존하는 경우 리신 결핍증에 걸릴 위험이 있다. 접합단백질 보결원자단과 단백질의 공유결합은 당단백질이나 헴(헤모글로빈의 색소성분) 단백질 등에서 볼 수 있으며, 비공유결합은 지방단백질, 핵산단백질, 헴 단백질, 금속함유 단백질에서 볼 수 있다. 무코 단백질과 당단백질은 올리고당이 보결원자단인 접합단백질이다. 지방단백질은 단백질과 지질 간의 결합체로 이 두 물질 사이의 화학결합 형태는 발견되지 않고 단지 미약한 물리적인 힘에 의해서만 연결되어 있는 것으로 보인다. 지방단백질의 물리적 성질은 단백질과 유사하며, 지질이 그물처럼 배열되어 있는 펩티드 사슬 안에 갇혀 있으므로 변성시켜 사슬을 풀어준 후에야 반응하기 쉽다. 단백질이 카로티노이드와 결합하면 유색지방단백질(有色脂肪蛋白質)이 형성되는데 눈의 망막색소(網膜色素)가 그 예이다. 금속함유 단백질은 중금속 이온이 단백질의 히스티딘이나 시스틴의 곁사슬, 또는 다른 아미노산에 직접 결합하여 만들어진 단백질이다. 종류로는 혈장의 글로불린 부분에 존재하는 트랜스페린과 세룰로플라스민이 있으며 각각 철(Ⅲ) 이온과 구리의 운반체로 작용한다. 녹색식물과 세균에서 발견되는 페레독신은 광합성이나 질소고정에서 전자수송체의 역할을 한다. 그밖에 아연 이온을 포함하는 효소들이 동물에서 많이 발견되었다. 헴 단백질과 색소단백질은 포르피린에 짙은 적갈색을 띠는 원인이 되는 철이 매우 강하게 결합된 형태의 화합물로, 호흡단백질인 헤모글로빈이 그 예이며 모든 척추동물과 일부 무척추동물에서 산소를 운반하는 역할을 한다. 철(Ⅱ) 이온에 4분자의 포르피린과 글로빈, 그리고 산소가 연결된 옥시헤모글로빈에서 산소 대신 결합력이 더 큰 일산화탄소가 결합하면 체내의 산소공급이 중단되어 호흡곤란을 가져오게 된다. 포유동물의 헤모글로빈은 종마다 아미노산 조성 및 구조가 다르며, 현재 사람에게서는 생후 7개월 미만의 유아에게서 발견되는 헤모글로빈 F를 비롯하여 100여 종의 헤모글로빈이 발견되었다. 핵산단백질은 단백질에 암모늄기(-NH3＋)와 핵산의 인산기가 결합하여 단백질-핵산 착물을 형성하여 만든 단백질로 뉴클레오프로타민과 뉴클레오히스톤 등이 있다. 단백질호르몬 호르몬은 효소활성도가 없고 표적기관의 생물학적 작용을 이끌어내는 구실을 한다. 단백질호르몬에 관한 자세한 설명은 호르몬 편에서 하기로 한다. 면역 글로불린과 항체 항체는 면역혈청의 γ-글로불린 부분에 결합되어 있으며, 체내에서 이물질에 대항하는 단백질로 항원 항체 복합체를 이룬다. γ-글로불린은 면역 글로불린과 비슷한 성질을 가지며, γ글로불린의 면역 글로불린 M, A, G, D, E 부분 중 대부분의 항체를 갖는 G에서 면역 글로불린 덩어리가 발견된다. 면역 글로불린을 환원시키면 2개의 가벼운 사슬과 2개의 무거운 사슬로 나뉜다. 효소 효소란 생체내의 다양하고 복잡한 모든 생화학반응의 촉진제이며, 조절기능도 있는 꼭 필요한 요소이다. 효소는 소화작용에서부터 혈액으로의 운반작용, 거대분자의 형성, 에너지 저장 및 방출 등에 관여하는 생명현상에 없어서는 안 될 중요한 요소이다. 1가지 효소는 1가지 화학반응의 촉매로 작용하여 대사과정 안의 각 반응단계에 관여하며, 의학적으로도 매우 중요하다. 1개 이상의 소단위들이 모여 형성된 수백여 개의 효소단백질은 기질과의 반응성에 따라 분류하며, 많은 효소들이 금속이나 조효소 같은 공동인자를 가진다. 효소는 극소량으로도 매우 유효한 촉매작용을 하며, 아미노산 서열에 따라 기질특이성을 갖는다. 기질과 결합하는 자리를 활성부위라고 하며, 효소의 활성부위나 그에 인접한 아미노산 구조를 변화시키면 효소활성도가 달라진다. 대개 각 효소의 소단위는 하나의 활성부위를 가지며, 기질과의 결합력은 정전기력 또는 소수성 친화력 등이 있다. 알코올 탈수소효소나 트롬빈 등은 생체내에서 매우 정확한 기질특이성을 가지는 반면 키모트립신이나 펩신같이 거의 모든 기질에 작용하는 것들도 있다(→ 단백질). 탄수화물 천연에 존재하는 가장 풍부한 유기물질로서 화학식은 Cn(H2O)n이다. 단당류·이당류·올리고당류·다당류로 분류되며, 인간의 주된 에너지원이다(→ 당). 식물은 광합성을 통해서 포스포글리세르산을 중간물질로 하여 탄수화물을 합성한다. 식물의 경우 에너지 저장원이 되는 녹말은 아밀로오스와 아밀로펙틴으로 이루어졌으며, 동물의 경우는 간이나 근육세포에 글리코겐으로 저장되었다가 글루코오스로 분해되어 에너지원으로 이용된다. 탄수화물은 생체내에 유용한 좌회전성과 우회전성의 광학이성질체를 가지며, 대부분의 펜토오스와 헥소오스당은 고리를 형성하여 헤미아세탈과 헤미케탈 모양을 이룬다. 단당류 글루코오스가 이에 속하며, 글루코오스 산화효소를 이용하면 β-D-글루코오스를 선택적으로 산화시켜 이것으로 글루코오스의 양을 측정할 수 있다. 글루코오스의 알데히드기와 요오드가 반응하여 알돈산을 형성한다. 또한 글루코오스의 케톤기와 알데히드기는 환원되어 알코올로 될 수 있고, 아노머 탄소(anomeric carbon)에 붙은 히드록시기는 글리코시드를 형성한다. 이당류 당의 아노머 히드록시기와 또다른 당의 히드록시기가 결합하면서 물이 빠져 생긴 글리코시드의 한 형태로 여러 가지 형태가 가능하나 이들 중 몇 가지만이 생물학적으로 중요하다. 수크로오스는 글루코오스와 프락토오스가 연결된 환원당으로 알칼리에 안정하므로 상업적으로 만드는 데 유리하다. 락토오스는 동물의 젖에 5％ 이상 포함되어 있는 β-D-갈락토오스와 글루코오스로 이루어진 환원당이며, 말토오스는 소화과정에서 녹말의 분해효소로 α­D­글루코오스와 또 다른 글루코오스가 연결된 환원당이다. 다당류 다당류는 크기에 대한 유전정보의 제한 없이 효소촉매반응에 의해 합성되며, 다당류는 다당류를 이루고 있는 단당류의 종류에 따라 호모 다당류와 헤테로 다당류로 분리한다. 즉, 호모 다당류는 한 종류의 단당류로 이루어졌으며, 헤테로 다당류는 2종류 이상의 단당류로 이루어져 있다. 호모 다당류에는 녹말의 성분으로 글루코오스가 연결된 직선구조의 아밀로오스 성분과 가지난 사슬을 갖는 아밀로펙틴, 그리고 식물의 세포벽을 구성하는 셀룰로오스, 곤충의 껍질을 구성하는 키틴 및 동물의 에너지 저장원인 글리코겐 등이 있다. 일반적으로 천연에 존재하는 헤테로 다당류는 단지 2가지 종류의 단당류로 이루어진 것이 대부분이며, 당단백질같이 지질 또는 단백질과 결합한 형태로 존재하여 그 구조를 밝혀 내는 것은 매우 어렵다. 그리고 단백질의 탄수화물 부분은 특정 형체를 유도형성하는 항원성 결정인자 유전소로 작용하는 것으로 보인다. 헤테로 다당류 중에서 가장 중요한 것으로는 윤활기능 및 충격흡수기능이 있는 히알루론산같이 결합조직에서 발견되는 것들로, 그들 각각의 구조는 특정 동물의 기능과 관련이 있으며, 물이나 금속 이온들과도 결합할 수 있어 항응고작용과 뼈를 만들기 전에 칼슘을 축적하는 등의 생리적인 기능이 있다.(→ 탄수화물) 지방 지방은 세포의 구성성분이며, 에너지원으로 중요한 존재이다. 종류로는 트리글리세리드·포스포글리세리드·스핑고지질 등이 있으며, 천연에 존재하는 지방산들은 다른 물질과 결합된 형태로 발견된다. 중성지질(트리글리세리드)을 구성하고 있는 지방산의 가장 중요한 기능은 지방산 산화과정을 통한 고에너지 화합물인 ATP를 합성하게 한다. 과량의 지방산은 글리세롤과 결합하여 지방조직에 저장되었다가 필요할 때 다시 분해되어 에너지원으로 쓰인다. 지방산은 대부분 짝수 개의 탄소를 포함하고 있으며, 포화지방산과 불포화지방산으로 나뉜다. 불포화지방산은 구조상 이중결합 또는 삼중결합을 포함하고 있다. 올레산과 팔미톨레산같이 1개의 이중결합을 가지는 것과, 체내합성이 되지 않으므로 음식물로부터 섭취해야만 하는 리놀레산과 아라키돈산같이 여러 개의 이중결합을 갖는 것들이었다. 또한 이중결합 없이 메틸렌기로만 이루어진 것을 포화지방산이라고 하는데 가장 많이 발견되는 것으로 팔미트산과 스테아르산이 있다. 그외에 메틸기·히드록시기 등이 치환된 지방산도 있다.(→ 지방) 물리적·화학적 성질 10개 이하의 탄소로 이루어진 지방산들은 수용성인 반면 그 이상의 탄소를 포함하는 지방산들은 불용성이다. 지방산은 약산성으로 클로라이드·에스테르·아미드를 형성하여 이들은 지방산의 성질연구에 유효하다. 염기와의 반응은 비누제조에 쓰이기도 한다(비누화 반응). 또한 불포화지방산의 이중결합에 할로겐 원소가 첨가되면 포화지방산으로 전환된다. 지방산 유도체 및 화합물 트리글리세리드 또는 중성지질은 1분자의 글리세롤과 3분자의 지방산으로 이루어져 있다. 간단한 중성지질로는 올레산으로만 이루어진 트리올레인이 대표적이며, 그밖에 여러 종류의 지방산으로 만들어진 팔미토디올레인 등이 있다. 중성지질은 주로 세포질 구간에서 발견되며, 열전도도가 낮으므로 추위에 대한 보온효과를 가진다. 비누화 반응이나 췌장에 있는 리파아제에 의한 효소반응을 이용하면 트리글리세리트에 연결된 지방산의 위치 및 성질을 분석할 수 있다. 포스포글리세리드는 세포막의 중요한 구성성분이며 인산을 가진 글리세롤(글리세로인산)에 지방산이 결합된 형태가 기본구조이다. 레시틴은 글리세로인산에 콜린이 결합된 형태로 가장 대표적인 포스포글리세리드이다. 이것은 친수성기와 소수성기를 둘 다 가지고 있어 물과 지질에 녹을 수 있으므로, 지질들을 세포 내로 들어올 수 있게 하는 세포막으로서의 중요한 기능을 갖는다. 또한 혈액에 존재하여 혈액을 응고시킬 때 필요한 효소의 합성에 관여한다. 그밖에 포스파티딜세린·플라스말로겐·포스파티딜에탄올아민·포스파티딜이노시톨 및 여러 가지 포스포글리세리드 등이 있다. 글리세롤 대신에 스핑고신(동물의 경우)이나 피토스핑고신(식물의 경우)을 갖는 복잡한 지질이다. 동물의 스핑고 지질은 뇌에 고농도로 존재하며 스핑고미엘린이 가장 많이 발견된다. 또한 당을 포함하는 당스핑고 지질 등이 있다. 그밖에 콜레스테롤 같은 스테롤류나 β-카로틴 같은 카로티노이드류 등이 있다. 지방단백질 단백질 부분에 설명되어 있다. 핵산 뉴클레오티드는 리보오스나 디옥시리보오스 같은 5탄당에 푸린이나 피리미딘 염기, 그리고 인산으로 이루어졌으며, 뉴클레오티드의 중합체인 폴리뉴클레오티드를 핵산이라고 한다. 핵산은 세포의 유전물질인 DNA와 RNA를 구성하는 물질로 유전정보에 따라 단백질합성을 유도한다. RNA의 경우 구성하는 당이 리보오스인 반면 DNA의 경우는 디옥시리보오스이다. 뼈대를 이루는 당류는 인산이에스테르 결합으로 연결되어 있으며, 푸린과 피리미딘 염기는 아데닌·구아닌·시토신·티민·우라실이다. DNA는 핵 속에 있는 염색체의 주요성분이며, 히스톤이라고 하는 단백질에도 결합되어 있다. RNA는 핵과 세포질에 모두 존재한다. 세포질 내의 RNA는 리보솜에 결합하여 단백질합성에 관여한다. DNA의 특성 상보관계(相補關係)에 있는 염기들(아데닌-티민[RNA의 경우는 우라실], 구아닌-시토신 간의 수소결합에 의해 쌍을 이룸으로써 2가닥의 폴리뉴클레오티드가 서로 꼬여 있는 2중나선구조를 이루고 있다. 따라서 아데닌과 티민의 함량이 거의 같고 구아닌과 시토신의 함량이 거의 같다. 세균의 DNA를 제외한 모든 DNA는 히스톤이라는 단백질에 결합되어 있다. DNA는 정제할 때 기계적인 방법이나 효소작용에 의해 분절될 수 있으며, 자외선을 흡수할 수 있다. 또한 녹는점 이상의 온도에서 변성(變性)되어 나선구조가 파괴될 수 있으며, 이 녹는점은 염기의 조성에 따라 다른데 구아닌과 시토신이 많으면 이들 사이의 수소결합이 크기 때문에 안정하다. DNA의 생물학적 기능은 염기서열에 따른 유전정보가 결정하며, DNA 중합효소에 의해 기존 DNA에 대해 상보성을 갖는 새로운 DNA가 복제된다. RNA의 특성 RNA는 세포 내에서 몇 가지 기능을 하며, 화학적으로 3종류 리보솜 RNA(rRNA), 운반 RNA(tRNA), 전령 RNA(mRNA)로 나뉜다. RNA는 일반적으로 한가닥의 폴리뉴클레오티드이지만 DNA와 비슷한 특성을 보이는, 2중나선구조의 RNA를 가진 바이러스들도 있다. 전령 RNA는 전사과정에서 DNA에 상보적인 형태로 합성되어, DNA가 가지고 있는 유전정보를 리보솜에 전달하는 작용을 하며, 운반 RNA는 아미노산을 리보솜에 전달하는 역할로 단백질합성에 관여한다.(→ DNA, RNA, 핵산). 비타민 비타민은 화학구조와 기능이 매우 다양하며, 생명유지에 꼭 필요한 물질로, 일반적으로 체내에서 합성되지 않으므로 외부로부터 공급받아야만 하며, 동물의 체내 요구량은 극히 적다. 비타민의 전구물질인 프로비타민이 몇 가지 물질대사과정을 거쳐 비타민으로 전환되며 항비타민은 비타민과 결합해 비타민을 파괴시키고, 비타민의 조효소 기능을 방해한다. 비타민은 물질대사를 조절하는 기능을 가지며, 결핍되면 대사균형이 깨진다. 비타민은 수용성 비타민과 지용성 비타민 2종류가 있으며, 수용성 비타민보다 지용성 비타민이 더 많이 체내에 저장된다. 비타민 C를 제외한 모든 수용성 비타민은 조효소로 작용하는 촉매기능을 가지며, 지용성 비타민에는 생체막의 구조성분이 되는 것들이 있다. 비타민의 결핍은 야맹증(비타민 A의 결핍증)같이 종에 따라 특이성이 있는 것과, 식욕부진·성장부진같이 특이성이 없는 것이 있다. 어떤 비타민 결핍증은 특히 재생능력이 없는 조직에 비타민을 다시 보충해 주어도 회복되지 않는 경우도 있다. 호르몬 호르몬은 동식물에 의해 분비되는 유기물질로서 생리작용을 조절하고 생체항상성을 유지한다. 이들은 특정기관이나 조직으로부터 응답반응을 불러일으키는 작용을 한다. 호르몬 조절은 신경계에 의한 조절과 밀접한 관련이 있으며, 신경분비세포에서 신경호르몬을 분비, 혈류로 방출함으로써 신경에 전달된 신호를 화학적 자극으로 전환시킨다. 내분비조절은 조절효과의 진행속도가 느린 반면 오래 지속되고 체내에 널리 분포하여, 신경조절은 빠른 응답효과를 가지는 반면 짧은 지속기간을 가진다.(→ 내분비계). Macropaedia| 李銀慶 참조집필 [생명의 기원] 오래전에 형성된 지구에 최초의 생명이 언제 어떻게 출현했는가 하는 것은 아직도 많은 이들의 논쟁의 대상이 되고 있다. 자연발생설 생명의 기원에 관한 과학적인 연구는 17세기 후반부터 활발해졌다. 그러나 1668년 F. 레디가 썩은 고기를 병 속에 넣어두고 파리를 접근시키지 않으면 구더기가 발생하지 않음을 확인하는 실험을 시작으로 18세기 중엽 L. 스팔란차니의 끓여서 밀폐한 고기즙 실험과 19세기 L. 파스퇴르의 실험으로 생물이 무생물에서 생긴다는 자연발생설은 완전히 부인되었다. 파스퇴르는 목이 긴 S자형의 플라스크에 고기즙을 넣어 멸균하면 공기와 접해도 고기즙이 상하지 않은 것을 보고 미생물도 모체가 없으면 생기지 않는 것을 알았다. 이로써 자연발생설은 반증되고 모든 생물은 생물에서 생긴다는 생물속생설이 확립되었다. 진화설 자연발생설의 부인과 더불어 나타난 것이 진화설이다. 1859년 C. 다윈의 〈종의 기원 The Origin of Species〉으로 등장한 진화설에서 현재 존재하는 다양한 생물은 처음부터 있었던 것이 아니라 어떤 원시 생명체가 오랜 시간을 거치면서 서서히 변화하여 발생한 것이라고 한다. 다윈의 진화론 이후에 최초의 간단한 생물은 자연발생했고 이것이 진화를 통해 많은 종류의 생물로 변화했다는 신자연발생설이 등장했다. 신자연발생설을 주장한 E. H. 헤켈은 19세기 후반까지의 연구가 모두 유기물질의 분해물을 포함하는 액 속에서의 자연발생을 다루었다고 했으며, 이 자연발생을 'Plasmogonie'라 하고 무기용액 중에서 원시생명의 발생을 'Autogonie'라고 했다. 생명우주기원설 최초의 생명체가 우주공간에서 지구로 도래했다는 생각이다. 1865년 E. H. 리히터는 코스모조아설(또는 胚種說)을 주장하여 생명의 배종인 코스모조아가 우주공간에서부터 지구상에 운반되어 생물이 생겼다고 설명했다. 또한 어떤 사람은 운석을 타고 코스모조아가 왔다고 하며 우주에서 생긴 포자가 빛의 방사압에 의해 왔다고도 했다. 이것들은 지구의 최초 생명체에 대한 설명은 될 수 있을지 모르나, 생명체의 기원을 설명하지는 못한다. 이것은 문제를 근본적으로 해결한 것이 아니고 단지 생명의 기원 장소를 우주로 옮겨놓은 것이다. 이러한 여러 가설 중 가장 널리 인정받고 있는 것은 지구의 원시생명이 유기물의 진화로 일어났다는 러시아의 A. I. 오파린 학설이다. 오파린은 유기화합물은 생물이 지구상에 출현하기 전 이미 생성되어 있었고, 이 화합물에서 생물이 발생했다고 했다. 즉 원시지구는 생명이 없는 물질의 세계였으나 이 물질들이 계속 화학변화를 거듭하여 유기물질들이 생성되었고 코아세르베이트(coacervate)를 거쳐 마침내 생명이 발생되었다는 것이다. 코아세르베이트는 친수성의 콜로이드나 고분자의 용액에 침전제 등을 가하면 액상(液相)이 둘로 분리되어 생기는데 이 코아세르베이트를 오파린은 원시생명의 시초로 보았다. 이렇게 생성된 코아세르베이트가 무수히 생겨나고 점점 발전하여 에너지를 획득하는 능력을 지님으로써 코아세르베이트에서 발전된 종속영양생물이라는 원시생명체가 등장했을 것이다. 이러한 종속영양생물들은 효소작용으로 무기호흡을 하게 되었고 이산화탄소(CO2)를 방출하게 되고 자외선을 차단하게 됨으로써 유기물의 자연합성이 감소되어 원시적인 독립영양생물이 나타나게 되었다고 본다. 독립영양생물이 광합성으로 산소를 대기 중에 방출하여 산소의 농도가 높아지게 되고 이에 따라 산소호흡을 하는 생물이 등장하게 되었다는 것이다. 최근의 연구를 바탕으로 생명의 기원을 요약해보면 다음과 같다. 오파린 이후 H. 유리, S. 밀러, C. R. 우스, S. 폭스 등의 계속된 실험을 통해 이 가설은 대부분의 과정이 증명되었고 많은 부분이 수정되었다. 원시 지각과 대기를 구성하고 있던 유기물질인 암모니아, 수증기, 메탄, 수소에서 자외선이나 전기방전 등의 에너지를 이용해 아미노산이나 뉴클레오티드, 염기, 카르복시산, 알데히드 등의 단위체가 만들어졌고 이것이 중합반응을 통해 단백질이나 핵산 같은 중합체가 된 후 세포의 형태를 갖추고 자연선택을 통해 보다 복잡한 다세포 동물로 진화해 왔다는 것이다. 특히 최근에는 RNA가 중합체 중 가장 먼저 생겨나 자기복제가 가능한 최초의 유기체가 되었음을 증명하는 자료들이 축적됨으로써 자기복제라는 무생물과 생물의 연결고리 부분이 해결되어 가고 있으므로 머지않아 생명의 기원에 대한 신비가 과학적으로 밝혀질 것으로 예상된다.(→ 자연발생설, 진화설) 생명의 특성 생명물질 단백질 구조단백질 알부민과 글로불린 및 다른 수용성 단백질 접합단백질 단백질호르몬 면역 글로불린과 항체 효소 탄수화물 단당류 이당류 다당류 지방 물리적·화학적 성질 지방산 유도체 및 화합물 지방단백질 핵산 DNA의 특성 RNA의 특성 비타민 호르몬 생명의 기원 자연발생설 진화설 생명우주기원설 분류 인문학 > 철학 > 사상 > 철학일반 인문학 > 철학 > 철학자·사상가 관련지식 ㆍ생명공학이 인류의 미래에 미치는 영향은 무엇일까여? ㆍ의료건강보험. 생명보험? 중복보장이 되는지.. ㆍ생명과학 발달 과정에 대해서 좀 알려주세요 ㆍ세포는 생명의기본단위~ ㆍ나노 생명과학과 정보통신분야데 대한 설명좀 해주세요 * 더 궁금한 것은 신지식에 물어보세요. 관련지식 더보기  Daum사전에 바라는 점이나 이의제기는? 사전 Q&A 관련항목 ㆍ 생물학의 연구대상 · 연구 · 베르그송 · 세이건 · 오파린 ㆍ 철학적 개념 · 논리실증주의 · 생철학