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혈색소가 있어서 혈액은 적색을 나타낸다는데
안녕하세요. 네, 맞습니다. 혈액이란 혈관 속을 흐르는 액체 성분이며, 구성 성분으로는 액체 성분인 혈장과 고형 성분인 혈구로 나누어집니다. 혈액에서 혈구가 차지하는 부피는 약 55% 정도 되는데, 이중에서 적혈구가 가장 많은 비율을 차지하고 있습니다. 이때 산소를 운반하는 역할을 하는 적혈구의 내부에는 '헤모글로빈'이라고 불리는 혈색소가 많이 들어있는데요, 헤모글로빈이란 알파 글로빈 2개와 베타 글로빈 2개로 이루어진 4차구조 단백질을 말합니다. 이때 헤모글로빈 단백질은 철 원자를 포함하고 있는데, 이 철이 산소와 결합하여 산화될 경우 붉은색을 나타내기 때문에 적혈구가 많은 비중을 차지하고 있는 혈액 역시 붉은색으로 보이게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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클라인펠터 증후군은 어떤 특징을 가지고 있는 증후군인가요?
안녕하세요. "클라인펠터증후군(Klinefelters syndrome)"이란 남성에서 가장 흔한 성염색체이상 증후군으로 정상적인 남성 염색체 46, XY에 X 염색체가 추가되어 생기는 질환입니다. 남성 생식샘저하증(hypogonadism)의 가장 흔한 원인으로 남성 불임의 원인 중 하나입니다. 1942년 클라인펠터(Klinefelter)가 처음 기술하였고, 그 후 1959년에 이 질환의 유발 원인이 성염색체 이상이라는 점이 밝혀졌습니다. 47, XXY의 핵형이며, X염색체가 하나 이상인 성염색체 이상 질환입니다. 클라인펠터 증후군은 남아 650명당 1명꼴의 빈도로 비교적 흔하게 발생합니다. 클라인펠터 증후군의 원인은 47, XXY 핵형의 성염색체 이상입니다. 47, XXY 핵형의 모자이크 유무에 따라 두 가지로 분류할 수 있습니다. 우선 비모자이크형의 경우, 클라인펠터 증후군의 80%~85%는 47,XXY 핵형을 가지고 있습니다. 그 원인은 부모의 생식세포 감수 분열시 성염색체가 비분리된 것입니다. 아버지보다 어머니에게서 유전된 경우가 56%로 약간 더 많습니다. 다음으로 모자이크형의 경우 나머지 약 15% 정도는 46,XY/47,XXY, 46,XX/47,XXY, 46,XX/46,XY/47,XXY, 46,XY/48,XXXY 등의 다양한 모자이크형이 존재합니다. 신체 일부 세포는 정상 핵형을 가지고 있으므로 비모자이크형보다 임상적 소견이 경미한 편입니다. 클라인펠터 증후군의 증상은 지능, 성장, 성선 기능 등에서 나타납니다. 클라인펠터 증후군은 사춘기 이후에 관찰되는 신체적 이상 소견을 통해 진단할 수 있습니다. 세포 유전학적 검사를 통해서 말초 혈액 염색체 검사를 시행하여 47, XXY 핵형을 확인합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.17
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근친혼을 계속하면 왜 유전병이 점점 심해지나요? 또한 근친혼으로 인한 유전병이 상염색체 열성 질병인 것으로 알고있는데 조상이 우성형질을 이형집합으로 가졌을 때에는?
안녕하세요. 근친혼이 반복되면 유전병이 심해지는 이유는 유전적 다양성이 감소하고, 상염색체 열성 질병이 나타날 가능성이 높아지기 때문입니다. 상염색체 열성 질병은 특정 유전자가 열성 형질로 작동할 때 발생합니다. 즉, 해당 질병을 발현하려면 두 개의 열성 대립유전자를 가져야 합니다. 대부분의 사람들은 한 쌍의 유전자 중 하나는 열성이고 하나는 우성인 이형접합체인 경우가 많으며, 이때 우성 유전자가 열성 유전자의 발현을 억제하기 때문에 질병이 나타나지 않습니다. 그러나 근친혼이 반복되면, 유사한 유전자를 가진 사람들이 결혼하게 될 가능성이 커집니다. 근친혼의 결과로 부모가 같은 열성 대립유전자를 자녀에게 전달할 확률이 증가하게 됩니다. 이렇게 두 개의 열성 대립유전자가 자녀에게 전달되면, 상염색체 열성 질병이 발현될 가능성이 크게 높아지죠. 즉, 근친혼을 반복할 수록 유전적 다양성이 감소합니다. 이는 유전적 변이가 적어진다는 것을 의미하며, 개체군 전체가 환경 변화나 질병에 취약해질 수 있습니다. 열성 유전자를 두 개씩 물려받을 가능성이 증가합니다. 이로 인해 잠재적으로 열성 질병이 발현될 확률이 높아집니다. 이러한 과정이 반복되면서 특정 질병을 일으키는 열성 유전자가 집중되어 다음 세대로 전달될 확률이 더욱 높아져, 질병의 심각도와 발병률이 증가할 수 있습니다. 조상이 우성 형질을 이형접합으로 가졌을 경우에도 근친혼에서 문제가 발생할 수 있습니다. 이때는 상염색체 우성 질병이 문제가 될 수 있는데, 우성 질병은 한 개의 우성 대립유전자만 있어도 발병할 수 있기 때문입니다. 만약 조상 중 한 명이 상염색체 우성 질병을 이형접합으로 가진다면 후손은 우성 대립유전자를 하나만 물려받아도 질병이 발현됩니다. 또한, 근친혼을 통해 같은 유전적 조합이 반복되면 해당 우성 유전자가 지속적으로 후손에게 전달될 가능성이 높아지며, 질병이 세대에 걸쳐 발현될 확률이 커집니다.
학문 / 생물·생명
24.10.17
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생태학적으로 생물이 다양하게 많이 있는것이 좋은가요?
안녕하세요. 네, 생물다양성은 생태학적으로 중요하다고 볼 수 있습니다. 물다양성이 생태학적으로 중요한 이유는 매우 다양하지만, 기본적으로 생물다양성이 높을수록 생태계의 안정성과 회복력이 증가한다는 것이 과학적으로 입증되어 있습니다. 적당한 수의 생물이 꾸준히 유지되는 것 역시 중요하지만, 생물다양성이 높을 때 생태계가 더 건강하고 탄력적이라는 점에서 생물다양성이 풍부한 것이 더 유리합니다. 다양한 생물이 함께 존재하면 생태계는 외부 충격(예: 기후 변화, 질병, 인간의 개입 등)에 더 잘 적응하고 복구할 수 있습니다. 특정 종이 멸종되거나 개체수가 급격히 줄어들더라도 다른 종들이 그 역할을 어느 정도 대신할 수 있기 때문에, 생태계 전체의 기능이 유지되기 쉽습니다. 반면, 생물 다양성이 낮은 생태계는 특정 종이 사라지면 생태계 전체가 불안정해질 수 있습니다. 다양한 생물들은 먹이사슬, 기생 관계, 공생 관계 등을 통해 서로 밀접하게 연결되어 있습니다. 예를 들어, 식물이 다양한 곤충, 새, 포유류와 상호작용하면서 수분이 이루어지고 씨앗이 퍼지는 과정은 그 자체로 생태계의 지속 가능성을 높입니다. 생물의 다양성이 높으면 상호작용이 복잡해지면서 생태계의 다양한 기능이 강화됩니다. 생태계는 인간을 포함한 모든 생물에게 필수적인 서비스를 제공합니다. 예를 들어, 물 정화, 대기 정화, 기후 조절, 토양 형성 등은 생태계가 제공하는 중요한 서비스들입니다. 이러한 서비스는 다양한 생물들의 활동과 상호작용을 통해 유지되기 때문에, 생물다양성이 높을수록 생태계 서비스의 품질과 양도 증가하게 됩니다. 생물다양성은 단순히 종의 수뿐만 아니라 각 종의 유전적 다양성도 포함합니다. 유전적 다양성은 각 종이 환경 변화에 적응할 수 있는 능력을 증가시킵니다. 기후 변화나 새로운 질병이 발생할 때 유전적으로 다양한 종은 더 잘 살아남을 수 있습니다. 반면, 유전적 다양성이 낮으면 전체 개체군이 급격하게 줄어들 가능성이 큽니다.
학문 / 생물·생명
24.10.17
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사람이 아닌 다른 동물들의 경우도 자다가 갑자기 잠꼬대를 하는 경우가 있는지 궁금해요
안녕하세요. 네, 사람 이외에도 개와 같은 동물 역시 잠을 자다가 잠꼬대를 할 수 있습니다. 강아지들도 사람과 마찬가지로 꿈을 꾸고 잠꼬대도 하는데요, 수면에는 렘(REM, 급속안구운동)수면과 논렘(NON REM)수면이 있습니다. 깊은 잠에 빠지는 렘수면 상태에 들어가면 동물들은 꿈을 꾼다고 합니다. 사람마다 개인차가 있듯이 잠꼬대를 자주 하는 개가 있고 그렇지 않은 개가 있으며, 보통 강아지들은 깨어있을 때 하는 행동을 연속적으로 하는 경우가 많은데요, 예를 들어서 자면서 땅을 파거나 뛰려는 모습을 보이면 꿈속에서 신나게 달리고 있을 수도 있습니다. 강아지가 꿈을 꾸며 잠꼬대를 하는 것은 자연스러운 뇌의 활동 중 일부니 크게 걱정하지 않아도 되는데요, 다만 너무 힘들어하는 모습을 보이면 가볍게 보듬어주셔도 좋다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.17
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고양이가 물을 극도로 싫어하는 이유는 뭔가요 ?
안녕하세요.고양이는 본디 자체 세수인 그루밍으로 개보다는 훨씬 청결한 상태를 유지하므로, 목욕도 연 1~2회 정도면 충분하다고 하는데요, 고양이의 절대 다수는 물을 싫어합니다. 정확히는 물에 젖는 것을 싫어하는데요 이유는 네 가지 정도를 들 수 있는데, 그 첫 번째는 바로 야생의 본능 때문입니다. 지금 사람 곁에 가까이 지내는 고양이들의 조상은 ‘사막고양이’인데요, 이들은 대개 중동과 아프리카에서 오랫동안 살아왔습니다. 사막이 대부분인 그곳은 물이 흔하지 않았으므로 물 자체가 익숙하지 않아 두려움을 느끼는 유전자가 지금까지 면면이 이어져 온 것입니다. 고양이가 물을 싫어하는 두 번째 이유는 털 때문인데요, 고양이의 겉털은 방수가 잘 되지만 속털은 방수 기능이 약해 물에 쉽게 젖습니다. 털이 물에 젖으면 몸이 무거워지고 자연스럽게 활동성이 떨어져 민첩하게 움직이지 못하므로 적으로부터 스스로를 방어하는 능력이 급감하는데요, 방어는 생존과 관련한 문제로 고양이들에게는 큰 두려움일 수밖에 없습니다. 세 번째 이유는 체온 저하인데요, 몸이 젖었다 마르면서는 기화열이 발생해 체온이 떨어집니다. 더군다나 일교차가 큰 사막에 살던 고양이의 조상은 몸에 물이 묻어 체온을 떨어뜨리면 생존 자체가 위협을 받게 되므로, 물에 젖는 것을 극도로 피했을 것입니다. 네 번째는 냄새인데요, 목욕으로 자신의 냄새가 지워지는 것은 고양이에게 심각한 문제입니다. 특히 야생에서는 자신의 냄새로 영역을 표시하고 사냥 범위를 공표하는데 몸이 젖어 냄새가 지워지면 영역 표시가 불가능해지며, 야생에서 영역을 빼앗긴 맹수는 굶어 죽을 수 있습니다. 한편 고양이를 목욕시키면 페로몬이 씻겨 나가 다른 고양이들과 의사소통이 어려워진다는 견해도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.17
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개구리는 물이 없으면 살수 없는 파충류 인가요?
안녕하세요. 네, 맞습니다. 개구리는 물이 없으면 살 수 없는 양서류입니다. 개구리는 폐호흡이 불완전하기 때문에 폐만으로는 충분한 산소를 들이마실 수가 없으며, 생존을 위해서는 피부호흡이 중요한 역할을 합니다. 이때 피부가 물기에 젖어야 피부호흡을 할 수 있는데 겨울이 되면 물이 얼어버리기 때문에 개구리의 피부는 건조해져서 피부호흡을 못하게 되므로, 개구리가 생존하기 위해서는 반드시 물이 필요한 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.16
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혈액형은 어떻게 유전이 되는 건가요?
안녕하세요. 네, 말씀하신 것처럼 ABO식 혈액형은 상염색체 유전이 되는 형질입니다. ABO식 혈액형을 결정하는 유전자는 A, B, O 세 가지인데요, 하나의 형질을 결정하는 대립유전자가 2개 이상이기 때문에 이를 복대립유전이라고 합니다. 자손은 혈액형을 결정하는 대립 유전자를 부모에게서 하나씩 물려받아 두 개를 가집니다. 이 두 개의 대립 유전자가 쌍을 이루어 혈액형이 결정됩니다. 이때 유전자 간의 우열관계를 따져보자면 A=B>O로 작용하기 때문에 AA, AO는 A형이고, BB와 BO는 B형이며, AB는 AB형, OO인 경우가 O형이 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.10.16
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모기가 언제까지 활동하는건지 알수 있을까요?
안녕하세요. 모기의 최적 활동 온도는 25도 가량이지만 13도만 넘어도 흡혈을 할 수 있습니다. 하지만 13도 아래에서는 활동량이 현저히 줄어들어 먹이를 먹지 못하고 굶어 죽는데요, 다만 요즘 낮 기온은 20도가 넘고 밤에도 13도 아래로 떨어지지 않고 있기 때문에 모기가 활동하기엔 충분한 환경이라고 볼 수 있습니다. 즉 기후변화로 인해 상승한 기온으로 인해 가을철임에도 불구하고 모기를 아직까지도 볼 수 있는데요, 날이 좀 더 추워져야지만 모기의 활동이 줄어들 것으로 보입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.16
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지구에서 가장 깊은 바다인 마리아나 해구의 바닥엔 무엇이 있나요?
안녕하세요. 마리아나 해구(Mariana trench)는 세계에서 가장 깊은 해저로 태평양 북마리아나 제도의 동쪽에서 남북 방향 2,550㎞의 길이로 뻗은 거대한 해구이며, 이 마리아나 해구 내에서도 가장 깊은 지역은 챌린저 딥(Challenger Deep)이라는 이름으로 알려져 있는데 깊이가 수심 11,000m에 달하며, 가장 인접한 서식지인 괌에서 남서쪽으로 약 320km 떨어져 있습니다. 마리아나 해구에서는 심해인만큼 특이한 생명체가 많이 서식하고 있는데요, 대표적인 예시로는 덤보문어, 초롱아귀, 마리아나 스네일 피쉬 등이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.16
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