[생명과학실험2] 내부공생 (Endosymbiosis)

 

생명과학실험2 내부공생(Endosymbiosis ) : 광합성 생물들 레포트

 

실험원리

내부공생(Endosymbiosis)
- 내부공생이란 미토콘드리아(mitochondria)나 엽록체(plastid/ chloroplasts)의 기원에 대한 가설. 
- 분자적, 생화학적인 증거에 의해 미토콘드리아는 proteobacteria로부터 그리고 엽록체는cyanobacteria로부터 진화되었음을 추측한다. 

1차 내부공생(Primary endosymbiosis)
- 1차 내부공생은 원생생물이 독립영양생물인 시아노박테리아(cyanobacteria)를 잡아 삼키는 것으로 설명할 수 있다. 
- 삼킨 후, 먹힌세포(시아노박테리아)에서 숙주로 유전자를 전송함으로써 숙주세포는 먹힌세포를 제어한다. 
- 따라서 숙주는 자신의 필요에 따라 먹힌세포의 유전자 발현을 조절 할 수 있다.

2차 & 3차 내부공생
- 2차 내부공생 : 1차 내부공생에 의해 진화된 독립영양 진핵생물을 먹음으로써 발생한다. 
- 3차 내부공생 : 2차 내부공생에 의해 진화된 진핵생물을 먹음으로써 발생한다.

그림1. 내부공생의 단계

그림2. 내부공생설에 의한 색소계 원생생물의 다양성에 대한 이론1차 내부공생 계열

1차 내부공생 계열
- 회식조식물(Glaucophyta), 홍조류 (Rhodophyta) 그리고 녹조류 (Chlorophyta)가 있다.
- 이들은 독립영양생물(autotrophic eukaryotes)이 되었다.

그림3. 1차 내부공생에 의한 색소계 원생생물의 다양성

 

2차 내부공생 계열
- 2차 내부공생에 의한 원생생물은 숙주세포와 먹힌세포의 종류에 따라 더욱 다양화 되었다.
- 이들은 독립영양생물(autotrophic eukaryotes)이 되거나 일부는 혼합영양생물(mixotrophs)가 되었다.

그림4. 2차 내부공생에 의한 색소계

 

이론실험재료

김(Porphyra), 파래(Ulva), 짚신벌레(Paramecium), 유글레나(Euglena), 녹조류(염주말), 규조류(혼합), 홍조
류(Polysiphonia) 갈조류(미역; Undaria), 녹조류(클로렐라), 녹조류(해캄), 해부현미경, 광학현미경

 

 

실험방법

대형조류 (macroalgae) 관찰
1. 페트리디쉬 위에 대형조류를 올려 놓는다.
2. 해부현미경의 재물대에 시료가 있는 접시를 올려놓고 관찰한다.

미세조류 (microalgae)및 원생동물(protozoa) 관찰
1. 시료액이 들어있는 용기를 잘 섞어 준다.
2. 홀슬라이드글라스(Hole Slide-glass)에 20ul의 시료액을 떨어뜨린 후, 커버글라스로 덮어준다.
3. 내용물이 움직이지 않도록 조심히 광학현미경의 재물대에 올린 후 관찰한다. 

 

 

실험결과

1. 각 시료의 사진을 찍으세요
2. 각 시료의 형태를 통해 내부공생의 단계를 추측해보고 그 이유를 기입해보세요 

 

 

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