[理知논술/교과서 심화학습]체세포 - 생식세포 염색체 수

[문제]

출산 후 피임을 소홀히 하다가 임신이 되어 연년생을 낳는 사례가 예전보다 많아졌다고 한다. 그러나 과거 우리 부모님이나 조부모님 형제자매의 연세를 비교해 보면 보통 2,3세 터울이 많다. 피임법이 잘 알려지지 않은 과거에 어떻게 이런 결과가 나왔을까?

[해설]

옛날에는 아이가 이유식, 즉 간단한 미음이나 죽을 먹을 수 있기 전까지는 모유에만 의존해서 키웠다. 어머니가 아이에게 모유 수유를 하는 경우 어머니의 뇌하수체 전엽에서 프로락틴이라는 젖 분비 자극 호르몬이 분비된다. 이 호르몬은 모유를 수유하는 과정에서 지속적으로 분비된다.

이 호르몬은 젖샘을 자극하여 모유 분비를 촉진 할 뿐 아니라 뇌하수체를 자극하여 여포자극 호르몬(FSH)과 황체형성 호르몬(LH)의 분비를 억제한다. 그 결과 난소에서 여포의 성숙과 배란이 이루어지지 않게 되고 자연적으로 피임 효과를 내게 된다. 마치 경구용 피임약을 먹은 경우와 동일한 효과를 보게 되는 것이다.

최근에는 여성의 사회활동이 증가되고 분유가 발달하여 다양한 종류와 목적의 분유가 이용되고 있다. 이 때문에 과거에 비해 모유를 수유하는 기간이 짧아지게 되었다. 이는 출산 후 어머니의 체내에서 프로락틴의 분비가 감소되는 결과를 가져온다. 결국 배란과 임신에 의한 연년생 탄생 가능성을 증가시키는 것이다.

출산 후 수일 내에 나오는 초유에는 면역물질과 여러 가지 영양소가 들어 있어서 아이가 건강하게 성장하는 데 중요한 역할을 한다. 그러므로 가능하면 모유를 수유하는 것이 아이의 건강이나 임신 조절을 위해 좋다고 볼 수 있다.

[문제]

체세포와 생식세포의 염색체 수가 다른 이유는 무엇인가?

[해설]

체세포는 몸을 구성하는 세포이다. 일단 수정란이 생성되면 체세포 분열이라는 방식을 통해 세포 수가 점점 증가하기 때문에 모세포와 딸세포의 염색체 수와 구성이 같아진다. 즉 부모가 2n이라면 자손도 2n이고 체세포 또한 2n이다.

한편 서로 다른 두 배우자에 속한 생식세포들이 만나 하나의 수정란이 만들어진다. 이때 만일 부모의 체세포와 동일한 수의 염색체를 가지는 생식세포(2n)들이 작용한다고 가정해 보자. 부모가 2n 이라면 자손은 4n이 된다. 이후 지속적으로 염색체 수가 증가해 심각한 문제를 일으키게 된다.

이를 해결하기 위한 방법은 무엇일까? 부모의 염색체 중 절반만 가지는 생식세포가 형성되는 것이다. 그러면 수정 결과 생성되는 자손도 부모와 동일한 염색체 수를 가지게 된다. 그러므로 세포 분열 과정 중 염색체 수가 반감되는 감수분열이 진행되고 생식세포는 n의 핵형을 가지게 되는 것이다. 이 때문에 체세포와 생식세포의 염색체 구성은 다르다.

체세포 분열과정은 모세포와 동일한 딸세포가 만들어지지만, 생식세포가 만들어지는 감수분열의 경우 상동염색체가 서로 다른 세포로 나뉘어 들어간다. 그로 인해 다양한 자손이 태어남으로써 환경에 대한 적응 능력을 향상시켜 주는데, 이는 유성생식의 장점이라 할 수 있다.

[문제]

임신이 되면 왜 월경이 나타나지 않는지 설명해 보자.

[해설]

임신이란 수정란이 난할과정을 거친 후 자궁벽에 착상된 것을 의미합니다. 포배 상태로 착상된 배가 성장할 수 있도록 양분을 공급하는 자궁은 태아가 성장할 수 있는 공간이 됩니다. 그러므로 임신이 되면 자궁벽은 출산 시까지 반드시 두꺼운 상태가 유지되어야 합니다.

여성의 난소에서 분비되는 에스트로겐은 자궁벽을 발달시키고 프로게스테론은 자궁벽을 유지해 준다. 임신이 안 되는 경우 난소에서 분비되는 프로게스테론의 양이 감소하여 자궁벽이 파괴된다. 그리고 파괴된 자궁벽은 외부로 유출되는데, 이를 월경이라 한다.

그러나 수정란이 착상 되면, 배와 자궁벽 사이에 태반이 형성된다. 이 태반에서는 HCG 호르몬과 태반 프로게스테론이 분비된다. 초기 HCG 호르몬에 의해 황체가 유지되기 때문에 황체 프로게스테론이 지속적으로 분비되어 자궁벽의 파괴를 막아준다. 이후 HCG 분비가 감소되면 황체가 퇴화되지만 동일한 기능을 하는 태반 프로게스테론이 분비된다. 결국 임신 기간 에는 자궁벽이 유지되기 때문에 월경 현상은 나타나지 않는다. 반대로, 월경 현상이 나타나지 않는 것을 통해 간접적으로 임신을 확인할 수도 있다.

출산 과정에서 태아가 태어나면 이후 자궁벽이 수축하고 자궁벽이 외부로 배출되는 후산이 진행된다. 이 후산 과정에서 파괴된 자궁벽과 태반이 배출되기 때문에 마치 월경 현상과 같은 출혈이 관측된다.

김수중 청솔 아우름 통합논술 강사