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10강. 인간 정력의 생물학적 본질
-생식-
이 강의안은 『핵심생명과학』(2013. 바이오사이언스) 자료를 토대로 제작되었습니다.
생명과 성
생명체 생존의 목적, 번식
생식(reproduction)
생물이 종을 유지하기 위해서 자신과 유사한 유전자 조성을 갖는 개체를 새로 만들어 내는 과정인 생식을 모든 생명체의 생존의 목적이라고 해도 과언이 아닐 것이다 .
무성생식 (asexual reproduction)
유성생식 (sexual reproduction)
무성생식
한 개체로만 자손을 만들기 때문에 돌연변이가 없다면 자 손들과 부모의 유전자 동일하다.
장점
배우자를 생산하거나 짝을 찾기 위한 에너지 소모 없음
자신의 유전자를 100% 자손에게 전달할 수 있음
자손을 생산하는 데에 양친을 필요치 않음
종류
분열: 개체가 대략 같은 크기를 가진 2개 이상의 자손으로 분열. 예) 세 균, 단세포 동물
출아법: 새로운 개체가 부모에 붙어 있는 상태에서 자라고 발생. 예) 해 파리, 히드라
분절증식: 부모의 몸 일부에서 떨어져 나와 새로운 개체가 된다. 예) 환 형동물, 편형동물
단위(단성 또는 처녀)생식(parthenogenesis): 수정 없이 난 자가 자라고 발생하여 자손을 만드는 생식 방식
유성생식
감수분열에 의해 만들어진 정자와 난자가 결합하여 만들 어진 접합자가 발생한다.
감수분열 과정에서 유전적 재조합과 교차 등으로 유전적 다양성이 증가한다.
DNA 돌연변이도 유전적 다양성을 제공하지만 치유가 불 가능한 유전 질병을 초래할 수 있다. 이 경우, 자연선택에 의해 제거되기도 한다.
배우자 형성, 교미, 수정 등으로 이루어진다.
생식세포는 생식소(정소와 난소)에서 체세포분열을 하여 정원세포(수컷) 또는 난원세포(암컷)가 된다.
이배체인 정(난)원세포는 감수분열을 하여 반수체인 정(난) 모세포를 형성하고 감수분열 말기에 각각 정(난)세포가 되 어 정자와 난자로 발생한다.
난자는 유동성이 없고 세포 크기가 비교적 크며 정자는 작 고 운동성이 있는 편모를 이용하여 이동할 수 있다.
정자와 난자의 형성-1
일반적으로 사춘기에 이르면 생식 기관이 발달하기 시작 하면서 배우자를 생산하기 시작한다.
배우자 생산을 포함한 생식세포 분열은 남자의 정소와 여 자의 난소에서 일어난다.
정자와 난자가 체세포와 같은 수의 염색체를 가지고 수정 을 한다면 새로운 생명체의 염색체 수는 부모의 두 배가 될 것이다. 이를 막기 위해서 배우자는 염색체수를 반으로 줄 여야 하는데, 이 과정을 감수분열이라고 한다.
감수분열 과정에서 유전자 재조합이 일어나서 부모와 다 른 형질의 자식이 태어날 수 있는 것이다. 같은 부모에서 태어난 형제자매의 모습이 모두 다른 이유도 바로 이 때문 이다.
정자와 난자의 형성-2
태아의 정소와 난소에는 향후 정자와 난자가 될 생식 원세포가 존재한다.
남성의 경우 생식원세포는 체세포 분열을 거듭하여 많
은 수의 정원세포가 되고, 사춘기에 이르면 계속 분열
및 성장하여 제1정모 세포가 된다. 제1정모 세포는 감
수분열을 거쳐 2개의 제2정모 세포가 되고(2n→n), 재
차 분열하여 4개의 정세포가 된다. 정세포는 복잡한
분화 과정을 거쳐 세포질이 거의 퇴화하고 형태가 변
하여 편모를 가진 정자가 된다.
정자와 난자의 형성-3
여성은 난원세포가 체세포 분열에 의해 제1난모 세포가 된 상태로 태어나기 때문에 신생 여아의 난소에는 이미 감수 제1분열의 전기에 멈춰 있는 수많은 제1난모 세포들이 존 재한다.
사춘기에 이르면 중단되었던 제1난모 세포의 감수분열이 재개되는데, 선택된 제1난모 세포만이 약 28일을 주기로 감수분열을 진행하여 제2난모 세포와 제1극체를 형성한다.
특히 정모세포의 감수분열과는 달리 난모세포의 경우에 는 제1분열과 제2분열시 세포가 같은 크기로 분열되지 않 고 작은 극체를 방출한다. 따라서 2회 분열의 결과 1개의 난자만이 생성된다.
여성은 일생동안 대략 400개 정도의 난자만을 만들기 때 문에 대부분의 제1난모 세포는 폐경기에 이르러 난소가 퇴 화되면 함께 소멸된다.
생식소(정소와 난소)는 안 드로겐, 에스트로겐, 프로 게스틴과 같은 여러 성호 르몬을 생산한다. 남성과 여성 모두에서 분비되나 그 비율이 다르다.
성호르몬
2013. 1. 31. 경향신문 기사 [‘화학적 거세’해도 발기약 먹으면 성관계 가능] 중에서 발췌