생물의 다양성

(1)

생물의 다양성

제 9차시

원핵생물, 원생생물, 균류

생명과학화학부

김상태

(2)

1. 분류의 개요

• 분류의 목적과 필요성

• 종의 개념: 생물학적 종과 형태적 종

• 분류의 단계: 종속과목강문계

• 학명: 이명법, 삼명법

• 분류의 방법: 인위분류와 자연분류

• 계통수와 분류

(3)

제 10차시 강의 제 9차시 강의

2. 생물의 실제 분류

• 생물의 5계 (Five kingdom system)

- 원핵생물계(Prokaryota) - 원생생물계(Protista) - 균계(Fungi)

- 동물계(Animalia)

- 식물계(Plantae)

(4)

• 생물의 5계

• 원핵생물계

• 원생생물계

• 균계

• *지의류

(5)

“Tree of Life”

생명의 나무: 계통수 원생생물계

(Protista)

균계 (Fungi) 동물계

(Animalia)

식물계 (Plantae)

원핵생물계 (Prokaryota)

1. 생물의 5계 (five kingdom system)

(6)

원생생물계 (Protista)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

bacteria

각 계의 대표적 생물들

virus

(7)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

bacteria

virus

아메바 짚싞벌레 섬모충 크로렐라 미역 다시마

(8)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

bacteria

virus

아메바 짚싞벌레 섬모충 크로렐라 미역 다시마 버섯 곰팡이

(9)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

bacteria

virus

아메바 짚싞벌레 섬모충 크로렐라 미역 다시마 버섯 곰팡이 무궁화 목련

소나무 고사리 이끼

(10)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

bacteria

virus

아메바 짚싞벌레 섬모충 크로렐라 미역 다시마 버섯 곰팡이 무궁화 목련

소나무 고사리

이끼 해면

해삼 멍게 회충

새우

나비 개미

물고기 개구리 뱀 독수리

사람

(11)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

각 계의 대표적 생물

군

^들

(12)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

진정세균류 + 시원세균류(고세균) Eubacteria Archaebacteria

군

^들

(13)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

군

^들

조류 + 점균류 + 원생동물 Algae slime molds protozoa

(14)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

조류 + 점균류 + 원생동물 Algae slime molds protozoa 피자식물

Angiosperms 나자식물 Gymnosperms

양치식물 ferns 선태식물

mosses

군

^들

(15)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

mosses

자낭균류 담자균류

군

^들

(16)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

mosses

자낭균류 담자균류 선구동물 + 후구동물

해면, 편형, 환형, 연체, 절지, 극피, 척추…

군

^들

(17)

원생생물계 (Protozoa)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

다섯 계의 특징: - 핵(막)의 유무, 막으로 싸인 세포소기관 nucleus (nuclear envelope)

(18)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

다섯 계의 특징: 단세포 / 다세포

uni-cellular / multi-cellular

(19)

(Animalia)

식물계 (Plantae)

다섯 계의 특징: 독립영양 / 종속영양 autotrophy / heterotrophy

= 광합성의 유무

남조류

Bluegreen algae

조류 algae 육상식물

(20)

(21)

삼역 분류 (Three domain system)

진정세균역 Eubacteria

시원세균역(고세균) Archaea

진핵생물역 Eukarya

(22)

이건 뭘까?

(23)

공생설 (endosymbiosys theory)

Motichondria 의 공생 엽록체의 공생

chloroplast

(24)

척추동물 43,000 3%

곤충 925,000 절지동물 58%

(곤충제외) 123,000

8%

균류 69,000 4%

육상식물 248,400 16%

조류 (藻類) 27,000 2%

원생생물 30,000 2%

기타동물 116,000

7%

바이러스, 세균 5,800 0%

International Union for Conservation of Nature (IUCN), 2008

(25)

척추동물 43,000 3%

곤충 925,000 절지동물 58%

(곤충제외) 123,000

8%

균류 69,000 4%

육상식물 248,400 16%

조류 (藻類) 27,000 2%

원생생물 30,000 2%

기타동물 116,000

7%

바이러스, 세균 5,800 0%

International Union for Conservation of Nature (IUCN), 2008 세계 자연보졲연맹

지금까지 보고 된 종의 수가 가장 많은 생물 군은

“곤충”

(26)

2. 원핵생물계

(Prokaryotes=Monera)

• 핵(막)이 없다. 즉 원핵세포임

• 단세포성

• 세포벽이 졲재

• - 짂정세균류: 일반적인 세균

세포벽에 펩티도글리칸 층이 있다.

• - 시원세균류(고세균):

매우 혹독핚 환경에서 사는 특수핚 세균

세포벽에 펩티도글리칸 층이 없다.

(27)

Cell wall

Peptidoglycan layer

Plasma membrane

Protein

Gram- positive bacteria

(a) Gram-positive: peptidoglycan traps crystal violet.

Gram- negative bacteria

(b) Gram-negative: crystal violet is easily rinsed away, revealing red dye.

20 µm

Cell wall

Plasma membrane

Protein Carbohydrate portion

of lipopolysaccharide Outer membrane Peptidoglycan layer

• 짂정세균 = 그람양성균 + 그람음성균

(28)

Chromosome Plasmids

1 µm

세균의 DNA는

- 세포벽에 붙어 있음

- Plasmid 라 불리는 둥근 형태의 독립적 DNA 졲재

(29)

- 시원세균(고세균)은 매우 혹독핚 환경에서 산다.

온천, 심해 열수구

(30)

남조류 (bluegreen algae)

염주말

• 지구의 역사에서 가장 먼저 산소를 발생시킴.

• 스트로마톨라이트(stromatolite)

화석의 형태로 남아있는 남조류

(31)

3.원생생물계 (Protista) 1

• 핵(막)이 있는 짂핵생물

• 단세포생물 + 다세포생물

• 원생동물 + 조류 + 점균류

protozoa algae slime mold

• 원생동물은 운동성에 따라서 분류 (단세포성) - 위족류 (pseudopods)

- 섬모류 (cilliates) - 편모류 (flagellates)

- 포자류 (spore): 운동성 없음. 말라리아병원충

(32)

100 µm

Amoeba

(33)

Flagella

Crystalline rod

Ring of microtubules 0.2 µm

Flagellates

(34)

Long flagellum

Eyespot

Short flagellum

Contractile vacuole Nucleus

Chloroplast

Plasma membrane

Light detector

Pellicle Euglena (LM) 5 µm

Euglena 유글레나

 원생동물이면서 광합성을 함 autotroph + heterotroph

(35)

Fig. 28-11a

Contractile vacuole

Cilia

Micronucleus Macronucleus

Oral groove Cell mouth

Food vacuoles

(a) Feeding, waste removal, and water balance 50 µm

Cilliates 짚싞벌레

(36)

3.원생생물계 (Protista) 2

• 조류(algae) 포자번식

- 쌍편모조류 dinoflagellates 엽록소 (chlorophyll) a + c 적조를 일으킴

- 규조류 diatom 엽록소 a + c 식물성 플랑크톤

- 갈조류 brown algae 엽록소 a + c 유주자(움직이는포자)

- 홍조류 red algae 엽록소 a + d 부동포자 녹조류와 가장 가까움

- 녹조류 green algae 엽록소 a + b 카로틴 크산토필

육상식물의 조상

(37)

3 µ m

적조현상을 일으키는 규조

쌍편모조류

(38)

Blade

Stipe

Holdfast 갈조

kelp

다시마

(39)

Bonnemaisonia hamifera

20 cm

8 mm Dulse (Palmaria palmata)

Nori. The red alga Porphyra is the

source of a traditional Japanese food. The seaweed is grown on nets in shallow coastal waters.

The harvested seaweed is spread on bamboo screens to dry.

Paper-thin, glossy sheets of nori make a mineral-rich wrap for rice, seafood, and vegetables in sushi.

홍조

김, 우묵가사리

(40)

(a) Ulva, or sea lettuce

(b) Caulerpa, an intertidal chloro- phyte

2 cm

녹조 파래 청각

클로렐라 해캄

…

(41)

3.원생생물계 (Protista) 3

• 점균류 slime molds

- 생활사에서 위족운동을하는 시기와

편모운동을 하는 시기가 있음.

- 다핵성 세포

(42)

Feeding plasmodium

Mature plasmodium

(preparing to fruit)

Young sporangium Mature

sporangium

Stalk

4 cm

1 mm

Key

Haploid (n) Diploid (2n)

점균류 slime molds

(43)

sporangium

Stalk

4 cm

1 mm

Key

MEIOSIS

Spores (n) Germinating spore

Amoeboid cells (n)

Flagellated cells

(n)

점균류 slime molds

(44)

sporangium

Stalk

4 cm

1 mm

Key

MEIOSIS

Spores (n) Germinating spore

Amoeboid cells (n)

Flagellated cells

(n)

Zygote (2n)

FERTILIZATION

점균류 slime molds

(45)

4. 균계 (Fungi)

• 곰팡이, 버섯

• 짂핵 다세포 생물

• 다핵성

• 종속영양생물

• 포자번식

• 키틴질 세포벽을 갖음

• - 접합균류: 격벽 (septa) 없다. 털곰팡이, 빵곰팡이

• - 자낭균류 : 격벽 있다. 자낭포자. 푸른곰팡이, 효모

• - 담자균류 : 격벽 있다. 담자포자. 버섯 종류

(46)

Fig. 31-3

(b) Coenocytic hypha Septum

(a) Septate hypha

Pore

Nuclei

Nuclei Cell wall Cell wall

(47)

균류는 식물보다 동물에 가깝다!!!

(48)

(49)

버섯은 담자균류!

(50)

5. 지의류 (Lichens)

• 조류와 균류의 공생체

Algal cell

Ascocarp of fungus

Soredia

Fungal hyphae

Fungal

hyphae Algal layer

조류와 균류의 공생체

(51)

A foliose (leaflike) lichen A fruticose (shrublike) lichen

Crustose (encrusting) lichens

지의류는 대기오염에 매우 취약하여 공해에 대한 지표종

(biological indicator)

(52)

A foliose (leaflike) lichen A fruticose (shrublike) lichen

Crustose (encrusting) lichens

(53)

생물의 다양성