안녕하세요.

제9회 137억년 우주진화 5강 현장스케치 입니다.


계절의 여왕답게 5월의 하늘은 맑고, 푸르고, 조금 덥군요.

5월의 교정은 화사하기 이를데 없습니다. 

그 화사한 신록의 품에 뒹굴어야 할 것 같은 유혹은 뿌리치고,

박자세는 오늘도 의욕충만, 기대충천한 마음으로 법학관 101호실로 모여듭니다.    

 

 

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암기 테스트하는 아름다운 모습 담기도 전에 모두 제출되어 있네요.

제출되어 있는 테스트지에 누구나 감동 받습니다. 누구나 참여하실 수 있습니다.

모두들 수고 많으셨습니다.


 

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와우~ 오늘 간식 도우미는 대전팀? 능숙한 솜씨로 테이블 셋팅 완료!

최병관, 문장식 선생님 감사드립니다.^^

 

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오늘은 또 어떤 강의가 진행될까요? 4강 광합성과 호흡에 이어지는 내용이 예상됩니다.

김현미이사님 오프닝 해 주십니다. 

 

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"그 책좀 줘보세요..." 

 

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과학잡지 Newton입니다. Science 잡지도 있지요.

이런 유명한 과학잡지류들이 궁극적으로 공부에 도움이 될까요?

 

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박사님도 이런 류의 잡지들을 많이 보셨는데, 되돌아 생각해 보면 그 효과가 미미한 것 같다고 하십니다.

처음 입문의 단계에서는 도움이 되지만, 깊이 공부를 하기 위한 정석은 역시...

박자세식 유니버셜 랭귀지를 파고드는 것이라고 하시는군요.


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또한 공부는 스케치에 가깝기 때문에 처음부터 완벽한 그림을 그리려고 하면 완성하기 어렵다는 겁니다.

일단 스케치를 그리듯 밑그림을 그리고, 그 위에 색을 채워가면 됩니다.

그런 의미에서 오늘도 우리는 좀 더 근본적인 핵심을 정면돌파합니다.

돌아가려고 하기 때문에 오히려 멀고 실체에 다가서지 못합니다.  

 

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오늘의 시작 멘트는 'DNA는 무엇인가?' 입니다.

우리가 잘 알고 있다고 생각하는 이것도 조금 깊이 질문해 보면 엉성하고, 구멍 투성이라는 걸 알 수 있지요. 

 

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제대로 알기 위해서는 DNA를 그려보면 됩니다. 

 

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2개의 곡선이 바로 DNA입니다.

Watson과 Crick에 의해 이 구조가 밝혀지고 나서 인류의 역사는 바뀌었습니다.  

 

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'형상적 실체' 로서의 정보보다 앞서는 것이 '물리적 실체'로서의 내용입니다.

이것은 바로 측정이 가능하다는 것이죠.

 

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한 주기는 3.4nm, 폭은 2nm, 중간 연결선은 바로 뉴클레오타이드이며, 이 간격은 0.34nm입니다.

정확한 DNA의 실체죠.

이 염색사는 히스톤 단백질에 감겨있습니다.  


히스톤 8량체에 146개의 뉴클레오타이드가 1.65번 회전한 것이 기본단위인 nucleosome이며,

1개의 gene은 약 40개의 nucleosome으로 구성됩니다.

 

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히스톤에 감긴 염색사의 모습을 재현해 설명해 주시느라 마이크와 마이크줄이 등장합니다. 

 

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설명 도우미까지 등장 

 

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머리카락 단면의 1/100크기에 1.8m의 염색사가 돌돌말려 있다고 생각해 보세요.

또 필요한 순간에는 이 염색사가 순식간에 풀려야 하고 이때 'helicase'가 등장합니다.

이 정교함을 어떻게든 입체적으로 설명해 주시려고 애쓰시는 박사님. 

 

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그 설명을 놓치지 않고 들으려는 회원들 

 

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눈에 보이지 않는 것들이 눈에 보이는 듯 합니다. 

 

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그래! 저게 바로 DNA로구나.. 이게 바로 실체로구나.

조금씩 DNA라는 실체에 다가섭니다. 

 

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우리가 흔히 염색체라고 하면 떠올리는 것은 23쌍의 염색체입니다.

그 속에 담겨있는 염색사들을 면밀히 살펴보면 '물리적 실체'가 보입니다. 

 

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22번 염색체는 48 × 1000000개의 염기쌍을 가지며, 이것을 확대하면 다시 DNA가 보입니다.

인간의 유전자는 25,000개 정도이고 전체 nuclesome의 약 1.5% 정도가 흩뿌려져 있는 상태입니다.

 

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수 많은 단백질을 코딩하는 것은 바로 이 DNA이므로

1개의 유전자가 여러 개의 단백질을 코딩한다는 것을 알 수 있습니다. 

 

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DNA의 기본성분인 피리미딘계, 퓨린계 염기를 그릴 수 있어야 합니다.

언제든지 그리고, 이들 염기간의 연결도 그릴 수 있어야 합니다. 

 

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Pauling의 생화학 교과서로 공부했던 왓슨과 크릭이 DNA 구조를 규명할 수 있었던 것은

바로 이 염기간의 수소결합을  알아냈기 때문이었죠.

나중에 Pauling은 노벨 화학상과 평화상을 받았습니다.

 

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카잘스 박윤희선생님 경청 중 

 

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박사님의 글자가 나날히 작아지는 바람에 이제는 맨 앞줄도 망원경이 필요할 지경입니다.

회원들의 집중을 유도하기 위한 박사님의 새로운 전략 같습니다.  

 

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보세요.

글씨가 작아지니, 집중도 업! 입니다. ㅎㅎ 

 

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DNA 사슬의 연결이 어떻게 되었는지를 설명해 주십니다. 연결다리는 모두 인산기입니다.

또 이렇게 그려놓고 보니 왜 DNA가 나선구조가 되어야 하는지 어렴풋이 알게 됩니다. 

 

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이제 주제를 좀 바꾸어서 4강에 이어 광합성과 호흡의 과정을 다시 살펴봅니다. 

 

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광합성과 호흡의 과정.

모두 물이 핵심입니다. 물에서 시작해서 물로 끝나는 과정입니다. 

 

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우선 광합성 단계부터 살펴봅니다.

위대한 시아노박테리아가 물 분해형 광합성을 완성시켰습니다.

물을 분해해서 산소를 만들고, 그 전자를  차곡차곡 순서대로 옮겨줍니다.

전자를 이동시키기 위해 백만대군의 단백질들이 일렬로 줄을 서서 일사분란하게 움직입니다.

 

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1부 마칩니다. 

 

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쉬는 시간에도 박사님의 보충판서는 계속 됩니다.  

 

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폭풍처럼 휘몰아친 강의 이후에 찾아오는 꿀같은 휴식 시간 .

그야말로 밖으로 나와 '호흡'을 가다듬습니다. 휴~

 

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2부를 위해 포도당 보충은 필수죠.

내 뇌세포는 소중하니까.  

 

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칠판에 조금이라도 빛이 들어가지 않게 하려고 의자까지 가져다 놓고,

조각조각 칠판의 내용을 사진에 담아서,

수업 후에 빛의 속도로 올려주시는 김우현선생님. 고맙습니다. 

 

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막간의 담소와 안부를 묻기도 하고.. 

 

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2부 수업을 준비합니다. 

 

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맨 앞줄의 이기호선생님 

 

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둘째 줄 모범생들 

 

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잠깐의 휴식 후 다시 힘이 솟습니다. 

 

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멋진 형제들, 이준복, 이수복선생님 

 

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셋째 줄 학구파들 

 

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김영림선생님, 인준스님 

 

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문장식, 방혜욱, 서유원선생님 

 

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엽록체의 광합성과 대칭으로 암기해야 할 것은

미토콘드리아의 호흡입니다. 

 

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뒷 자리 집중도는 앞 자리의 열배쯤 되는 것 같습니다. 

 

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소중한 승객 전자를 차례차례 옮기면서 생겨난 엄청난 수소이온농도 차이

이것이 바로 생체에너지 ATP를 만드는 원동력입니다. 

 

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아무리 소중하고 철저히 다루어도 약 5%의 전자는 어느 새 백만대군을 뚫고 빠져나갑니다.

그런 도망나온 전자들을 처리하기 위한 메카니즘도 완벽히 구비되어 있습니다.  

 

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가장 강력한 킬러 hydroxy ion이 등장하려는 순간입니다.

숨 죽여야죠. 아주 위험하니까요. 

 

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바로 이런 라디칼들이 세포 내 DNA를 공격해서 산화시키고, 얼그러 뜨립니다.

체내는 이러한 손상도 즉각적으로 복구하는 방어시스템을 갖추고 있습니다만,

결국 이러한 손상이 누적되어 노화가 일어나는 것이죠. 

 

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정확에 정확을 기합니다. 

 

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집중에 집중을 더합니다.  

 

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꼼꼼함에 정성까지 합세합니다.

 

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색깔펜은 필수 

 

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동영상 촬영에 녹음상태 확인, 노트필기까지 3가지 일을 동시에..

 

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필기도 엄청 꼼꼼히 하시는군요. 

 

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사진만 보면 무슨 입시고사 현장같습니다.

불꽃튑니다. 

 

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시원스럽게 써내려간 노트 

 

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단정하게 정리된 노트 

 

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박사님의 강의가 노트로 다시 태어납니다.

 

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무시무시한 활성산소의 공격으로 부터 살아남기 위해 광합성 보다도 먼저 'catalase'시스템을 진화시켰습니다.

그리고 그것을 바탕으로 광합성이 진화했지요. 

 

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조금이라도 활성산소가 있으면 치명적이므로 1단, 2단, 3단... 철벽방어시스템을 진화시켰군요. 

 

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ㅎㅎ 

 

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TCA cycle 중 하나인 succinate에서 만들어지는 porphyrin 입니다.

헤모글로빈, 미오글로빈, 시토크롬, 그리고 항산화효소의 공통부분입니다.

 

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대사 결과로 생겨나는 수소이온을 내보내기 위해 맨 처음에는 ATP를 썼지만,

나중에는 거꾸로 ATP를 만드는 동력으로 사용하도록 진화합니다.


 

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생명은 제어된 전자이동이며,

물에서 시작해서 물로 끝납니다. 

빛이 물을 분해해서 전자를 꺼내는 과정이 광합성이고, 전자가 산소와 만나 물이 되는 과정이 전자전달계입니다.

이 과정에서 산소가 생기고, ATP가 생깁니다.

 

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지구 초기에 가장 시급했던 활성산소 문제를 해결하기 위해 카탈라제가 진화했고

그 후에 광합성이 나타났습니다. 

 

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오늘도 다루지 못한 내용이 많다고 아쉬워하시는 박사님

2부 마무리됩니다. 

 

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클로징 멘트하시는 김현미이사님 

 

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급기야 다시 펜 드시고,

핵 속에서 유전정보가 RNA로 전달되어 단백질을 합성하는 과정을 개괄적으로 보충해  주십니다.

 

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다음 수업 및 뒷풀이 공지 

 

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오월은 장미의 계절

강의 끝나고 나니 이제서야 경치가 눈에 들어옵니다.

호수가에 어여쁜 여인 장미를 담고 있네요.

 

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저녁 노을과 어우려져 더욱 아름답습니다.(박순천 선생님)

 

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뒷풀이겸 저녁식사

 

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오늘도 모두들 수고 많으셨습니다.(장영애, 김우현, 배미영 선생님)

 

 

이미 빛의 속도로 게시판에 올려주신 '칠판사진' & '노트필기',

김우현, 장영애 선생님의 수고로움으로 감상하고 있을테지요.

사진으로 현장 분위기 느껴 보시기 바랍니다.

 

늘 보이지않는 곳에서 손과 발이되어 주며 애써 주시는 스탭들께

감사 드립니다.^^

 

이번주 우주진화 강의 쉽니다.(공지사항 참조)

 

6강은 6/11일 있습니다. 참고 해 주세요.

무더워진 날씨에 건강 유의 하시고 6강에서 뵙겠습니다.