생명과학 I: 물질대사·항상성·유전·생태계
생명과학 I은 사람의 물질대사, 항상성과 몸의 조절, 유전, 생태계와 상호 작용을 다룬다. 구조와 기능을 연결하고, 가계도·그래프를 해석하는 문제가 중심이다.
물질대사
세포 호흡은 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP다. 해당은 세포질, TCA 회로는 미토콘드리아 기질, 전자 전달계는 내막에서 일어난다. 소화 효소는 아밀레이스(녹말), 펩신(단백질), 라이페이스(지질)처럼 기질이 정해져 있다.
항상성
뉴런의 휴지 전위는 K⁺ 투과성이 커서 약 −70 mV다. 활동 전위는 Na⁺ 유입으로 탈분극, K⁺ 유출로 재분극된다. 혈당은 인슐린과 글루카곤이 길항적으로 조절하며 음성 피드백을 이룬다.
유전
사람의 유전은 상염색체와 성염색체 유전으로 나뉜다. 부모가 모두 정상인데 자녀에게 열성 형질이 나타나면 부모는 이형 접합이다. 염색체 수 이상으로는 21번 삼염색체(다운 증후군)가 있다.
생태계
개체군 생장은 초기 J자, 환경 저항을 받으면 S자형이다. 에너지는 먹이 사슬을 따라 이동할 때 약 10%만 전달되고 물질은 순환한다. 생물 농축은 상위 영양 단계에서 심해진다.
예제
정상인 부모 사이에서 열성 형질의 자녀가 태어났다면 부모는 Aa × Aa다. 자녀가 aa일 확률은 1/4이고 표현형이 정상일 확률은 3/4이다.
함정
활동 전위 그래프에서 Na⁺-K⁺ 펌프와 이온 통로를 혼동하는 것, 호르몬의 길항 작용과 음성 피드백을 뒤섞는 것, 가계도에서 성염색체 유전을 상염색체로 단정하는 것, 에너지가 생태계를 순환한다고 착각하는 것이 잦은 실수다.