생명과학1-방어작용 자료해석 마스터하기

방어 작용 자료 해석 문제, 쉬어 보이지만 생각보다 복병입니다.

무엇보다 중요한 것은 개념이고, 개념을 토대로 저희가 개발한 스킬을 사용하면

문제 풀이 시간을 극단적으로 단축할 수 있습니다.

먼저, 개념부터 알아봅시다.

비특이적 방어 작용 중 하나는 피부에서 일어난다. 피부는 여러 층으로 이루어진 물리적 장벽으로, 단단하고 수분이 적어 대부분의 병원체가 피부를 뚫고 몸 안으로 들어오기 어렵다. 공기가 들어가는 기도는 피부와 같은 단단한 세포층 대신 그림 Ⅲ-37과 같은 점막이 있어 끈적끈적한 물질을 분비하여 병원체로부터 세포를 보호한다. 또한, 기도에 있는 세포는 섬모를 가지고 있어 점액질에 잡힌 병원체를 다시 기도 밖으로 내보낸다. 피부와 점막은 물리적 장벽의 역할뿐만 아니라 화학 물질을 분비해 세균을 제거하기도 한다. 눈물, 점액, 땀, 침 등에는 세균의 세포벽을 분해하는 라이서 자임이라는 효소가 있다. 또한, 위의 상피 세포는 강한 산성인 위액을 분비해 음식물 속의 병원체를 제거한다.

상처로 인해 피부나 점막이 손상되면 피부 장벽의 갈라진 틈으로 주변에 있던 병원 체가 침입한다. 병원체로 인한 감염을 막기 위해 상처 부위의 세포는 그림 Ⅲ-38과 간 이 신호 물질을 분비한다. 신호 물질은 주변의 모세 혈관을 확장하고 혈류량을 증가시켜 백혈구를 상처 부위로 모이게 한다. 이때 상처 부위는 부어오르고 통증과 함께 열이 나는데, 이러한 반응을 염증 반응이라고 한다. 우리 몸에 들어온 병원체는 염증 반응에 의해 대부분 제거된다.

특정 병원체에 감염되었던 사람은 그 병원체에 대한 면역이 있어 다시 그 병에 잘 걸리지 않는다. 이는 우리 몸에서 특이적 방어 작용이 일어나기 때문이다. 특이적 방 어 작용은 비특이적 방어 작용과는 달리 자기 것이 아닌 것을 구별하여 일어나며, 특정 병원체에만 작용한다. 특이적 방어 작용에는 B 림프구와 T 림프구가 관여한다. 림프구는 골수에서 생성되는데, 일부는 골수에서 계속 성숙하여 B 림프구로 분화하고, 나머지는 가슴샘으로 이동하여 T 림프구로 분화한다. 성숙하는 과정에서 림프구는 자기 것과 남의 것을 구별할 수 있게 된다. 성숙한 림프구는 혈관으로 이동하여 온몸을 순환하거나 림프샘에 머물며 외부 병원 체를 감시한다. 자기와 반응할 수 있는 특정 병원체가 나타나면 림프구는 증식하여 그 수를 늘리며, 자기와 맞는 병원체가 없으면 기능을 하지 못하고 소멸한다. 병원체를 만난 B 림프구는 활성화된 보조 T 림프구에 의해 형질 세포로 분화하며 일부는 기억 세포로 분화한다. 형질 세포는 특정 병원체에 대항할 수 있는 항체를 대량으로 분비하여 특이적 면역 반응을 일으킨다. 항체에 의해 면역 반응이 나타나므로 이를 체액성 면역이라고 한다

T 림프구 역시 그림 Ⅲ-39와 같이 활성화된 보조 T 림프구에 의해 세포독성 T 림프구로 분화한다. 세포독성 T 림프구는 병원체에 감염된 세포나 암세포와 같이 변형된 세포를 직접 파괴하므로 이를 세포성 면역이라고 한다. 병원체에 즉각 반응하여 감염을 줄여 주는 비특이적 방어 작용과는 달리 특이적 방어 작용은 병원체의 침입에서 방어까지 처음에는 시간이 걸리지만 동일한 병원체에 다시 노출되었을 때 기억 능력을 갖추고 빠르고 효과적으로 병원체를 제거할 수 있다. 우리 몸은 비특이적 방어 작용과 특이적 방어 작용이 함께 작용하여 항상성을 유지하고, 병원체와 같이 질병을 일으키는 요인으로부터 스스로 몸을 방어할 수 있다.
우리 몸의 특이적 방어 작용은 림프구에 의해 일어난다. 림프구는 특정 항원이 덜 어오면 활성화되고, 특이하게 작용하여 항원을 제거한다. 항원은 면역 반응을 일으키는 물질로, 외부에서 들어오거나 내부에서 변형되어 만들어지기도 한다. 항원이 들어와 활성화된 B 림프구는 형질 세포로 분화되어 항체를 분비한다. 그림 Ⅲ-40, 그림 Ⅲ-41과 같이 항체는 특정 항원을 인식하는 부위가 있어 그 인식 부위에 맞는 항원과만 반응할 수 있다. 이러한 특성을 항원 항체 반응의 특이성이라고 한다. 항체는 특정 항원에 대해서만 반응하므로 이를 이용하여 혈액형을 판정하거나 질병을 진단할 수 있다. 사람의 적혈구만은 인지질과 단백질로 이루어져 있는데 혈액형에 따라 서로 다른 항원(응집원)이 세포막에 존재하고, 혈액의 혈장 속에는 다른 혈액형의 적혈구와 응집 반응을 일으키는 항체(응집소)가 들어 있다. 응집 반응은 일종의 항원 항체 반응이다

혈청은 혈장에서 혈액의 응고 성분을 제거한 것으로, 여러 가지 항체와 영양소를 포함하고 있다. 혈청에는 적혈구 표면에 있는 항원과 반응하는 항체가 있어 혈액형이 다른 사람의 혈액과 섞이면 응집 반응이 일어난다. 혈액형이 다른 사람의 혈액을 수혈하면 문제가 발생하는 것도 이러한 이유 때문이다. 혈청에는 적혈구 표면의 항원과 반응하는 항체 외에도 다양한 항체가 들어 있다. 항체는 Y자 모양으로, 4개의 폴리펩타이드 사슬로 이루어져 있다. Y자의 양쪽 끝에는 항원과 결합할 수 있는 부위가 있다. 항체는 그림 Ⅲ-42와 같이 항원의 독성을 없애거나, 응집 또는 침전시켜 백혈구의 식균 작용이 잘 일어나게 한다

특정 항원에 대한 항체가 처음부터 우리 몸 안에 있는 것은 아니다. 항원이 우리 몸에 처음 침입하면 이 항원과 반응할 수 있는 보조 T 림프구와 B 림프구가 각각 활성화된다. 활성화된 보조 T 림프구는 활성화된 B 림프구를 기억 세포나 형질 세포로 분화시킨다. 형질 세포는 항체를 분비해 항원 항체 반응이 일어난다. 이렇게 특정 항원에 대한 기억 세포가 생성되고, 형질 세포가 항체를 분비하는 과정을 1차 면역 반응이라고 한다. 1차 면역 반응으로 항체가 생성되기까지 상당한 시간이 걸리므로, 이 기간에 우리 몸은 침입한 병원체에 대해 특이하게 방어를 할 수 없다. 만약 비특이적 방어 작용으로 병원체를 줄이지 못하면 이 기간에 질병이 커진다. 한편, 동일한 항원이 다시 침입하면 1차 면역 반응으로 이미 만들어져 있는 기억 세포가 증식하고 형질 세포로 분화한다. 따라서 1차 면역 반응 때와 달리 그림 Ⅲ-43과 같이 항체가 다량으로 신속하게 분비된다. 그 결과 몸속으로 들어온 병원체가 증식하여 병을 일으키기 전에 제거될 수 있으므로 질병에 잘 걸리지 않게 된다. 이 과정을 2차 면역 반응이라고 한다

이 문제 풀이 스킬을 알아봅시다

다음 시간에 공개하도록 하겠습니다

감사합니다