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11.1: 서론 - 생물학

11.1: 서론 - 생물학


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센트럴 도그마

DNA는 Francis Crick과 James Watson에 의해 이중 나선에서 2개의 역평행 가닥으로 구성된 분자로 설명되었습니다. 우아한 모델은 DNA를 유전 정보에 적합한 데이터 저장 용기로 만드는 본질적인 중복성을 설명했습니다. Francis Crick은 나중에 이 정보가 저장소에서 세포를 실행하는 실제 프로그램으로 이동하는 방법에 대한 개념을 제시했습니다. Crick은 처음에 그것을 "서열 가설"이라고 가정했습니다. 이러한 정보 흐름의 개념을 분자생물학의 중심 교리. DNA는 RNA의 중간 메시지로 표현되는 정보를 저장합니다. 그런 다음 이 RNA는 아미노산으로 번역되어 단백질을 생성합니다.

세포 내 정보의 흐름. DNA는 자신을 복제하기 위한 템플릿 역할을 합니다(복제). DNA는 또한 RNA의 주형 역할을 할 수 있습니다(전사). RNA는 아미노산으로 해독되어 단백질(번역). 신용 거래 다니엘 호스풀(CC-BY-SA 3.0)

전사

DNA는 단순히 유전 정보의 저장 용기입니다. 그것은 핵에 자리 잡고 있으며 다음의 과정을 통해 호출되어야 합니다. 전사 효소라고 하는 곳 RNA 중합효소저장된 정보를 메신저 RNA(mRNA). DNA는 이중나선으로 되어 있기 때문에 역평행 패션, 우리는 첫 번째 가닥을 알면 두 번째 가닥의 순서를 자동으로 압니다. mRNA는 상보적인 염기쌍을 통해 만들어진다. 템플릿 가닥, 이는 코딩 가닥의 역보체입니다. NS 코딩 가닥 T가 U로 대체된 것을 제외하고 mRNA와 동일한 순서로 읽는 가닥입니다.


전사 시뮬레이션

번역

이 코딩 가닥은 나중에 리보솜 transfer RNA의 도움으로 tRNA's)라고 불리는 프로세스에서 정보 및 단백질 어셈블러의 디코더 역할을 합니다. 번역. 리보솜은 mRNA를 따라 스캔하고 3개의 배치로 뉴클레오티드를 인식합니다. 이러한 3개의 배치는 아미노산으로 번역될 수 있으며 다음과 같이 알려져 있습니다. 코돈. 염기의 종류는 4가지이고 3개의 그룹으로 읽히므로 4가지가 있습니다.3 (또는 64) 이들 코돈의 조합. 그러나 단백질을 만드는 데 사용되는 아미노산은 20개에 불과합니다. 이는 이중화의 여지가 있음을 나타냅니다. 이 코돈 중 3개는 문장의 마침표처럼 리보솜에 멈추라고 지시합니다. 이들은 정지 코돈. 이중 의무를 수행하는 하나의 특수 코돈인 ATG가 있습니다. 아미노산 메티오닌을 암호화하는 코돈(ATG)은 또한 시작 코돈 리보솜이 어디서부터 읽기 시작해야 하는지 알려줍니다. 단백질은 핵산과 마찬가지로 극성이 있으며 아미노에서 카르복실 방향으로 합성됩니다. 우리는 단백질 서열의 시작, N-말단, 그리고 서열의 끝을 C-말단으로 명명함으로써 이것을 축약한다.

리보솜은 mRNA를 아미노산으로 해독하여 단백질을 생성하는 것을 조정하는 효소의 큰 복합체입니다.

표준 유전자 코드.

번역의 고급 비디오

결정… 결정…

줄기 세포가 다른 세포 유형으로 분화하기 위해 어떤 종류의 결정이 내려집니까? 이 과정에서 어떤 유형의 규제가 발생합니까?

신경 전구 세포의 클러스터(신경구)는 해리되어 뉴런으로 분화됩니다.


소개

번식 능력은 모든 유기체의 기본 특성입니다. 하마는 하마 송아지를 낳습니다. 조슈아 트리는 조슈아 트리 묘목이 나오는 씨앗을 생산하고 성충 플라밍고는 알을 낳아 플라밍고 병아리로 부화합니다. 그러나 위에 표시된 유기체와 달리 자손은 부모를 닮을 수도 있고 닮지 않을 수도 있습니다. 예를 들어, 나비와 같은 대부분의 곤충(완전 변태 포함)의 경우 유충 형태가 성체 형태와 거의 닮지 않습니다.

많은 단세포 유기체와 소수의 다세포 유기체가 유전적으로 동일한 클론을 생성할 수 있지만 무성 생식, 많은 단세포 유기체와 대부분의 다세포 유기체는 다른 방법을 사용하여 규칙적으로 번식합니다.성적 재생산. 고도로 진화된 이 방법은 부모가 두 개의 반수체 세포를 생산하고 두 개의 반수체 세포를 융합하여 단일 유전적으로 재조합된 이배체 세포(유전적으로 독특한 유기체)를 형성하는 것을 포함합니다. 유성 생식 주기의 일부인 반수체 세포는 감수분열이라고 하는 일종의 세포 분열에 의해 생성됩니다. 감수분열과 수정을 모두 포함하는 유성 생식은 유성 생식의 진화적 성공을 설명할 수 있는 자손에 변이를 도입합니다. 다세포와 단세포를 포함하는 대다수의 진핵 생물은 번식을 위해 어떤 형태의 감수분열과 수정을 사용할 수 있거나 사용해야 합니다.

대부분의 식물과 동물에서 수정에 의해 형성된 접합자는 수천 차례의 유사 분열 세포 분열을 통해 성체 유기체로 발전합니다.

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    • 저자: 메리 앤 클라크, 매튜 더글라스, 최정
    • 게시자/웹사이트: OpenStax
    • 책 제목: 생물학 2e
    • 발행일: 2018년 3월 28일
    • 위치: 휴스턴, 텍사스
    • 책 URL: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • 섹션 URL: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/11-introduction

    © 2021년 1월 7일 OpenStax. OpenStax에서 제작한 교과서 콘텐츠는 Creative Commons Attribution License 4.0 라이선스에 따라 라이선스가 부여됩니다. OpenStax 이름, OpenStax 로고, OpenStax 책 표지, OpenStax CNX 이름 및 OpenStax CNX 로고는 Creative Commons 라이선스의 적용을 받지 않으며 Rice University의 명시적인 사전 서면 동의 없이 복제할 수 없습니다.


    11장: 신체 시스템 소개

    그림 11.1 북극여우는 환경에 잘 적응한 복잡한 동물입니다. (출처: Keith Morehouse, USFWS)

    환경에 적응한 복잡한 동물인 북극여우는 동물의 형태와 기능의 관계를 보여줍니다. 동물의 다세포체는 보다 복잡한 기관과 기관계를 구성하는 조직으로 구성됩니다. 동물의 기관계는 다세포체 내에서 항상성을 유지합니다. 이러한 시스템은 신체의 세포에 필요한 영양소와 기타 자원을 얻고, 세포가 생성하는 폐기물을 제거하고, 신체 전체의 세포, 조직 및 기관의 활동을 조정하고, 많은 반응을 조정하도록 조정됩니다. 환경에 대한 개별 유기체.


    실행 중인 개념


    체온 조절에 대한 이 디스커버리 채널 비디오를 보고 다양한 동물의 과정을 보여줍니다.

    동물은 다양한 방법으로 열을 보존하거나 발산합니다. 흡열 동물은 어떤 형태의 단열재를 가지고 있습니다. 그들은 모피, 지방 또는 깃털을 가지고 있습니다. 두꺼운 털이나 깃털을 가진 동물은 피부와 내장 사이에 공기 절연층을 만듭니다. 북극곰과 물개는 영하의 환경에서 살고 수영하지만 일정하고 따뜻한 체온을 유지합니다. 예를 들어, 북극여우는 추운 날씨에 몸을 웅크리고 잠을 잘 때 푹신한 꼬리를 추가 단열재로 사용합니다. 포유류는 근육 활동의 비자발적 증가인 떨림을 통해 체열 생산을 증가시킬 수 있습니다. 또한, 모모기근 근육이 수축하여 개인이 추울 때 개별 모발이 일어설 수 있습니다. 이것은 모발의 절연 효과를 증가시킵니다. 인간은 이 반응을 유지하는데, 이는 우리의 상대적으로 털이 없는 신체에 의도한 영향을 미치지 않고 대신 "거위 범프"를 유발합니다. 포유류는 또한 지방층을 단열재로 사용합니다. 상당한 양의 체지방이 감소하면 열을 보존하는 개인의 능력이 손상됩니다.

    외열과 흡열은 순환계를 사용하여 체온을 유지합니다. 혈관 확장은 평활근의 이완에 의해 피부에 대한 동맥을 열어 신체 표면에 더 많은 혈액과 열을 가져와 복사 및 증발 열 손실을 촉진하여 신체를 냉각시킵니다. 혈관 수축은 평활근의 수축에 의해 피부로 가는 혈관 수축으로 말초 혈관의 혈류를 감소시켜 혈액을 핵심 기관과 중요한 장기로 보내 열을 보존합니다. 일부 동물은 순환계에 적응하여 동맥에서 서로 옆으로 흐르는 정맥으로 열을 전달하여 심장으로 돌아가는 혈액을 따뜻하게 합니다. 이것을 역류 열교환이라고 하며 차가운 정맥혈이 심장과 다른 내부 장기를 식히는 것을 방지합니다. 역류 적응은 돌고래, 상어, 경골어류, 벌, 벌새에서 발견됩니다.

    일부 외온 동물은 체온 조절을 돕기 위해 행동 변화를 사용합니다. 그들은 너무 더워지지 않도록 사막에서 하루 중 가장 더운 시간에 더 시원한 곳을 찾습니다. 같은 동물들은 동굴에 들어가기 전에 추운 사막 밤에 열을 포착하기 위해 저녁에 바위 위로 올라갈 수 있습니다.

    체온 조절은 신경계에 의해 조정됩니다(그림 11.2). 온도 조절 과정은 발달된 동물 뇌의 시상하부에 집중되어 있습니다. 시상하부는 혈관 확장이나 혈관 수축, 떨림 또는 발한을 유발하는 반사를 통해 체온의 설정점을 유지합니다. 시상 하부의 통제하에 있는 교감 신경계는 신체를 설정점으로 되돌리는 온도 손실 또는 증가의 변화에 ​​영향을 미치는 반응을 지시합니다. 경우에 따라 설정값이 조정될 수 있습니다. 감염 중에 발열원이라는 화합물이 생성되고 시상하부로 순환하여 온도 조절기를 더 높은 값으로 재설정합니다. 이것은 신체의 온도가 일반적으로 열이라고 불리는 새로운 항상성 평형점으로 증가하도록 합니다. 체온이 증가하면 신체가 박테리아 성장에 덜 최적화되고 세포의 활동이 증가하여 감염과 더 잘 싸울 수 있습니다.

    박테리아가 백혈구에 의해 파괴되면 발열원이 혈액으로 방출됩니다. 발열원은 신체의 온도 조절기를 더 높은 온도로 재설정하여 발열을 유발합니다. 발열원은 어떻게 체온을 상승시킬 수 있습니까?

    <!–발열원은 혈관을 수축시켜 몸을 떨게 하고 땀샘의 체액 분비를 막아 체온을 높입니다.–>


    생물학 11 - 생물학 소개 - PowerPoint PPT 프레젠테이션

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    11.1 전염병에 대한 방어

    다음은 백신 생산 및 설계의 스마트한 발전이 HIV 및 독감과 같은 글로벌 바이러스 문제에 대한 솔루션에 더 가까이 다가가도록 하는 Seth Berkley의 TED 2010 강연입니다.

    로타바이러스 백신: 성공 사례 실행

    Forbes.com의 로타바이러스 백신 영향

    Forbes의 Matthew Herper’s 짧은 기사에는 로타바이러스 백신의 효능에 대한 명확한 링크인 이 그래프가 포함되어 있습니다. 여기에서 New England Journal of Medicine의 전체 pdf에 액세스할 수 있습니다(간단하고 더 나은 그래프 포함).

    이 사례를 커리큘럼(11.1 AHL: 감염병 방어)과 연결하여 생각해 볼 몇 가지 질문:

    • 로타바이러스는 숙주를 어떻게 감염시키는가?
    • 설사가 사망에 이르는 이유는 무엇입니까?
    • 이것은 어떤 종류의 백신이며 어떻게 생산됩니까?
    • 아직 극복해야 할 과제는 무엇입니까?

    로타바이러스 백신은 Bill Gates Foundation’s 작업의 큰 부분을 차지했으며 여기에 짧은 비디오가 있습니다.

    Forbes.com에서 제공하는 백신의 영향. 전체 기사를 보려면 클릭하세요.

    백신, 공포 및 윤리:

    근거 없는 무서운 이야기와 미디어 과대 광고로 안티-백스 캠페인과 백신 접종률이 감소하고 있습니다. 이와 관련된 윤리적, 경제적, 건강 문제는 무엇입니까? 어떻게 해결할 수 있습니까?

    애니메이션 GIF의 안티 Vaxxing 비용:

    진지하게 사람들이여, 옳은 일을 하십시오! 출처: NPR

    추가 예방 접종 소식:

    이것은 꽤 굉장합니다: 독감 돌파구는 모든 균주에 대한 백신을 약속합니다, 가디언에서. 그것을 읽고 이 팀이 솔루션에 대해 어떻게 작업하고 있는지 요약하십시오.

    주요 용어: 면역, 면역, 클론, 반응, 다클론, 항체, 항원, 에피토프, 응고, 인자, 트롬빈, 프로트롬빈, 대사 경로, 피브리노겐, 피브린, 적혈구, 응고, 도전, 선택, 기억 세포, 능동, 수동, 대식세포 , 보조 T 세포, B 세포, 형질 세포, 클론 세포, 항체, 단클론, 종양, 하이브리도마, ELISA, HIV, 백신, 1차, 2차, 집단 면역,

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    댓글 4

    이 멋진 파워포인트에 대해 다시 한 번 감사드립니다!! 큰 도움이 되었습니다…
    슬라이드 15에서 MMR 백신과 광견병 백신을 구분하는 이유를 설명해 주시겠습니까? 조금 읽어보면 그 차이를 구분할 수 없기 때문에 수동적, 인공적 면역에 대한 개념이 명확하지 않습니다. 당신이나 누군가가 광견병의 예를 설명할 수 있습니까?
    감사 해요!!

    댓글 감사합니다. 차이점은 ‘in-case’ 예방접종(백신)과 ‘in-time’ 치료(항체 직접 주입)입니다. 우리가 사용하는 대부분의 백신은 침입할 경우 감염으로부터 우리를 보호하도록 설계되었습니다. 이들은 면역 체계를 자극하여 자체 면역 반응을 제공한 다음 잠복기억 세포(인공 능동 면역)를 제공하는 것을 기반으로 합니다. 광견병 예방을 위한 *백신*은 MMR 백신과 매우 유사합니다.

    그러나 광견병 예방 접종을 받지 않은 사람은 *치료*가 필요할 수 있습니다. 광견병에 걸린 개나 다른 동물에게 물렸을 때 제때에 제공되는 많은 수의 항체를 주사해야 합니다. 광견병은 빠르고 위험하며, 우리 몸은 광견병 바이러스를 극복하기에 충분한 양의 자체 항체를 신속하게 생산할 시간이 없습니다.

    대신, 항광견병 항체는 단일클론항체 기술을 사용하여 대량으로 생산됩니다. 필요한 경우 신체가 자체 생산하는 데 걸리는 시간을 우회하여 환자에게 주사하여 너무 늦기 전에 바이러스를 차단합니다. 이것은 우리 몸이 자체적으로 항체를 생산할 필요가 없기 때문에 수동 인공 면역입니다.

    병원체와 항원의 차이점을 이해하는 데 도움이 될 수 있는지 궁금합니다. 감사합니다.

    그런데 모든 파워포인트를 사랑합니다. 정말 많은 도움이 됩니다.

    병원체는 박테리아 바이러스와 같은 질병을 일으키는 유기체입니다. 항원은 병원체의 표면에 있는 단백질로 신체가 이를 인식하고 자가 아닌 면역 반응을 촉발합니다.


    골격근 섬유 구조 및 기능

    각 골격근 섬유는 골격근 세포입니다. 각 근섬유 내에는 근섬유와 평행하게 놓여 있는 긴 원통형 구조인 근원섬유가 있습니다. 근원 섬유는 근육 섬유의 전체 길이를 실행합니다. 그것들은 끝에서 sarcolemma라고 하는 원형질막에 부착되어 근원섬유가 짧아지면 전체 근육 세포가 수축합니다(그림 11.28).

    그림 11.28 골격근 섬유는 sarcolemma라고 하는 원형질막으로 둘러싸여 있고 sarcoplasm이라고 하는 세포질은 있습니다. 근육 섬유는 질서 정연한 단위로 포장 된 많은 섬유소로 구성됩니다. 빨간색과 파란색 선으로 표시된 각 단위의 단백질 배열은 세포에 줄무늬 모양을 제공합니다.

    골격근 조직의 줄무늬 모양은 근원 섬유의 길이를 따라 발생하는 단백질 액틴과 미오신의 반복 밴드의 결과입니다.

    근원섬유는 근원섬유라고 하는 더 작은 구조로 구성됩니다. 근필라멘트에는 두꺼운 필라멘트와 가는 필라멘트의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 두꺼운 필라멘트는 단백질 미오신으로 구성됩니다. 가는 필라멘트의 주요 구성 요소는 단백질 액틴입니다.

    두꺼운 필라멘트와 가는 필라멘트는 근절(sarcomere)이라고 하는 구조에서 서로 교대합니다. 근절은 근육 세포의 수축 단위입니다. 수축은 근섬유와 관련된 신경 세포의 전기화학적 신호에 의해 자극됩니다. 근육 세포가 수축하려면 근절이 짧아야 합니다. 그러나 두껍고 얇은 필라멘트는 짧아지지 않습니다. 대신, 그들은 서로 미끄러져 필라멘트가 같은 길이를 유지하는 동안 근절이 짧아집니다. 슬라이딩은 미오신 머리라고 하는 미오신의 분자 확장이 옆에 있는 액틴 필라멘트에 일시적으로 결합하고 형태의 변화를 통해 구부러져 두 필라멘트를 반대 방향으로 끌 때 이루어집니다. 그런 다음 미오신 머리는 액틴 필라멘트를 풀고 이완한 다음 이 과정을 반복하여 두 개의 필라멘트를 서로 더 끌어당깁니다. 근절 내에서 많은 결합 부위의 결합된 활동과 반복적인 움직임으로 인해 근절이 수축합니다. 근원섬유에 있는 많은 근절의 조화된 수축은 전체 근육 세포의 수축과 궁극적으로 근육 자체의 수축으로 이어집니다. 미오신 머리의 움직임은 수축을 위한 에너지를 제공하는 ATP를 필요로 합니다.


    섹스와 죽음

    인생의 역사는 우연의 연속인가, 이기적인 유전자가 대본을 쓴 드라마인가? 태어날 때 또는 먼 진화의 과거에 결정된 "필수적인" 인간 본성이 있습니까? 종, 생태계 또는 다른 무엇을 보존해야 합니까?

    우리 자신과 우리 주변 세계에 대한 우리의 이해에 중요한 이와 같은 질문에 대한 정보에 입각한 답변은 생물학에 대한 지식과 그 발견을 이해하기 위한 철학적 틀 모두를 필요로 합니다. 이 접근 가능한 생물학 철학 입문서에서 Kim Sterelny와 Paul E. Griffiths는 오늘날 생물학을 형성하는 가장 흥미로운 논쟁을 비판적으로 이해하는 데 필요한 과학과 철학적 맥락을 모두 제시합니다. 이 분야에서 광범위하게 출판된 두 저자는 이 매혹적인 주제에 대한 자신의 견해를 포함하여 경쟁적인 견해의 범위를 설명합니다.

    생물학적 개념과 철학적 개념에 대한 명확한 설명으로 섹스와 죽음 학부생뿐만 아니라 생명과학에 대해 비판적으로 생각하고자 하는 많은 일반 독자들에게도 어필할 것입니다.

    머리말
    1부 - 이론은 정말 중요합니다: 생물학 및 사회 문제에 대한 철학
    1.1. 생명 그 자체의 과학
    1.2. 본질적인 인간의 본성이 있습니까?
    1.3. 진정한 이타주의가 가능한가?
    1.4. 인간은 유전자에 의해 프로그래밍되는가?
    1.5. 생물학과 사회과학의 선점
    1.6. 보수주의자는 무엇을 보존해야 합니까?
    2. 진화론에 대한 수용된 견해
    2.1. 삶의 다양성
    2.2. 진화와 자연선택
    2.3. 받아들여진 견해와 그 도전
    2부 - 유전자, 분자 및 유기체
    3. 진화에 대한 유전자의 관점
    3.1. 리플리케이터와 인터랙터
    3.2. 리플리케이터의 특별한 지위
    3.3. 부기 논쟁
    3.4. 확장된 표현형
    4. 유기체의 역습
    4.1. 유전자란 무엇인가?
    4.2. 유전자는 활성 생식선 복제자입니다
    4.3. 유전자는 차이 메이커입니다
    5. 발달 시스템 대안
    5.1. 유전자 선택주의와 발달
    5.2. 후성 유전과 그 너머
    5.3. 상호작용론적 합의
    5.4. 개발 중인 정보
    5.5. 특권 유전자에 대한 기타 근거
    5.6. 발달 시스템 및 확장 리플리케이터
    5.7. 하나의 실화?
    6. 멘델과 분자
    6.1. 이론이 관련되는 방식: 대체, 통합 및 통합
    6.2. 멘델 유전학이란 무엇입니까?
    6.3. 분자 유전학: 전사 및 번역
    6.4. 유전자 조절
    6.5. 유전자는 단백질 메이커입니까?
    7. 감소: 찬성과 반대
    7.1. 반환원주의적 합의
    7.2. 학위에 의한 감소?
    7.3. 유전자 DNA 시퀀스 플러스 컨텍스트입니까?
    7.4. 환원주의적 반합의
    3부 - 유기체, 그룹 및 종
    8. 유기체, 그룹 및 초유기체
    8.1. 인터랙터
    8.2. 이타주의의 도전
    8.3. 그룹 선택: 1회
    8.4. 그룹 선택: 2회
    8.5. 인구 구조적 진화
    8.6. 유기체와 초유기체
    9. 종
    9.1. 종은 실재하는가?
    9.2. 종의 본질
    9.3. 하나의 참된 생명나무
    9.4. 종 선택
    4부 - 진화론적 설명
    10. 적응, 완벽, 기능
    10.1. 적응
    10.2. 기능
    10.3. 적응주의에 대한 공격
    10.4. 적응주의란 무엇인가?
    10.5. 구조주의와 바우플란
    10.6. 최적성과 반증 가능성
    10.7. 적응 및 비교 방법
    11. 적응, 생태 및 환경
    11.1. 생태학에서 받아들여진 견해
    11.2. 생태학의 역사와 이론
    11.3. 자연의 균형
    11.4. 틈새 및 유기체
    11.5. 틈새 재건
    11.6. 끝나지 않은 일
    12. 지구상의 생명체: 큰 그림
    12.1. 시간의 화살과 진보의 사다리
    12.2. 굴드의 도전
    12.3. 격차란 무엇인가?
    12.4. 비상 사태와 그 결과
    12.5. 대량 멸종과 생명의 역사
    12.6. 결론
    5부 - 진화와 인간의 본성
    13. 사회생물학에서 진화심리학으로
    13.1. 1975년과 그 모든 것
    13.2. 윌슨 프로그램
    13.3. 다윈주의적 행동주의에서 다윈주의적 심리학으로
    13.4. 진화 심리학과 그 약속
    13.5. 진화심리학과 그 문제들
    13.6. 밈과 문화적 진화
    14. 사례 연구: 감정의 진화론
    14.1. 감정에 관한 다윈
    14.2. 감정에 대한 사회생물학과 진화심리학
    14.3. 모듈식 감정
    14.4. 모듈화된 감정을 넘어서
    14.5. 감정, 진화 및 진화 심리학
    6부 - 결론
    15. 생명이란 무엇인가?
    15.1. 삶을 정의하다
    15.2. 보편생물학
    15.3. 시뮬레이션 및 출현
    마지막 생각들
    용어 사전
    참고문헌
    색인


    비디오 보기: 이지사이언스 생물다양성을 보전하라! YTN 사이언스 (칠월 2022).


코멘트:

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