18 장. 생명의 기원과 초기진화  분자로부터의 시작  원시세포  최초의 세포  세포소기관의 기원.

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1 18 장. 생명의 기원과 초기진화  분자로부터의 시작  원시세포  최초의 세포  세포소기관의 기원

2 빅뱅 (Big Bang) 과 지구의 탄생, 그리고 유기물 120 억 ~150 억년 전 : 모든 물질들이 응축되었다가 대폭 발을 일으킴. 50 억년 전 : 태양계의 탄생 초기지구의 상태 : 수소. 질소, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 가스성 기체, 유리 산소는 없었을 것. 지구 냉각기 를 거침. 유기물의 비생물학적 합성 : 생명 탄생에 적합한 유기물 이 자연적으로 존재할 수 있는지에 대한 논의가 이루어 짐.

3  별 형성의 보금자리. 독수리 성운 일부. 각 기둥들은 태양계보다 넓다. 별의 탄생

4 원시지구  원시 지구 상상도와 스탠리 밀러의 실험. 생명체의 존재 없이 지구 환경 에서 유기물이 합성될 수 있는지를 실험하였다.

5 2. 세포의 형성 물질대사 매개자의 기원 - 자연적으로 발생한 화학진화 최초 원형질막의 기원 - 원시세포 (proto-cell): 단순한 막 주머니. 기본적 물 질대사 장소. 자기 복제가 가능. 자기 복제 체계의 기원 -RNA 세계 : 정보를 포함하고 있으며 촉매제로서도 기능하는 분자가 가장 먼저 기원했을 것.

6  A) 조간대의 점토지역, b) 열수공 근처의 암석, c) 실험 실에서 만들어진 황화철 구조 ( 짧은 펩티드 사슬의 합 성과 물질대사와 비슷한 다른 반응을 촉매 ) 세포의 기원장소

7  A) 바깥 쪽에 단백질층을 가지며 선택성을 나타내는 소낭 ( 아미노산을 가열하여 합성 한 것 ). b) 지방산과 알코올 ( 초록색 ) 막에 둘러싸인 RNA ( 붉은색, 무기물이 중합반응 촉매 ) 등을 이용하여 합성한 것 원시세포의 합성과 RNA world  살아 있는 세포가 만들어지기 위 한 단계들.

8 3. 최초의 세포 38 억년 전 시생대에 진화 원핵성 생물 발효과정을 통해 ATP 생성 고세균과 진핵세포의 공동 조상이 세균 계 통으로부터 분기함. 비순환적 광합성 진화, 유리 산소의 축적  화학진화가 끝나고 생물진화가 시작됨

9  A) 35 억년으로 추정되는 원핵세포의 띠. B) 군체성 진핵세포 (Grypania spiralis) 21 억년 전. C) 고생대의 진핵세포 화석 Tawuia. D)12 억 년 전. 유 성생식을 하던 다세포 홍조류 Bangiomorpha pubescens. 초기의 생명체들

10  스트로마톨라이트. A) 고생대 초기의 얕은 바닷가. B) 스트로마톨라이트의 종단면 : 화석화된 남세균 덩어리의 여러 층을 보여준다. C) 호주의 샤크 해 안가 : 30 억년 전의 스트로마톨라이트와 유사하다. 생명의 화석

11 4. 세포 소기관들의 형성  핵과 소포체의 기원 - 원핵세포들의 막에서 나타나는 주름구조  DNA 를 둘러쌈  선택적 이점  미토콘드리아와 엽록체의 기원 - 타가영양체들에 의한 포식 및 잔존 ( 세포내 공생 )  미토콘 드리아, 엽록체 등이 진화  세포내 공생의 증거 - 아메바와 세균의 공생 실험 - 고유한 DNA 보유 - 소기관 내막이 세균의 것과 유사 - 미토콘드리아나 엽록체의 DNA 가 원핵생물의 것과 유사 - 독립적 분열 - 회청조류 (glaucophyte): 광합성 기관이 남세균과 유사.

12  토양 박테리아 (Nitobacter) 의 모식도. 세포막이 주름져 있다. B) 핵막과 소포체의 기원에 관한 모형. 원핵세포막의 주름구조와 핵의 진화

13  다양한 세포소기관은 진핵 세포의 특징이다. 회청조류인 Cyanophora paradoxa 는 편모가 달린 원생생물로 산소성 미토콘드리아와 광합성 기 관을 갖는다. 세포 소기관의 진화

14 5. 생명의 기원과 진화시간표  생명의 역사를 보여주는 이정표

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