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알레르기 반응은 어떤 이유로 발생하나요?
안녕하세요.알레르기 반응(과민성 반응)은 면역 체계가 정상적이고 무해한 물질에 부적절하게 반응하는 것을 의미합니다. 즉, 알레르기 반응은 면역 시스템이 특정 물질(알레르겐)을 위협적으로 잘못 인식해 과도하게 반응하는 현상입니다. 일반적으로는 무해한 물질에 대해 면역 반응을 일으키지 않지만, 알레르기 체질인 사람의 면역 시스템은 특정 물질에 과민하게 반응하여 알레르기 증상을 일으킵니다. 일반적으로 알레르기는 재채기, 눈물, 눈 가려움, 콧물, 피부 가려움, 발진을 유발합니다. 알레르기가 있는지 확인하는 것은 우선 '피부 반응 검사'로 확인이 가능합니다. 이 검사는 피부에 소량의 알레르겐을 노출시켜 반응을 확인하는 방법입니다. 작은 바늘로 피부를 살짝 찌르거나 긁어서 알레르겐을 피부에 주입한 후, 발적, 부종, 가려움이 발생하면 알레르기가 있는 것으로 확인됩니다. 또는 혈액 검사로도 가능합니다. 혈액을 통해 특정 알레르겐에 대한 IgE 항체의 농도를 측정하는 방법인데요, 특정 알레르겐에 대한 항체가 높은 수치로 발견되면 알레르기가 있음을 나타냅니다.
학문 / 생물·생명
24.09.17
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하마의 피는 빨간색이라면 땀과 어떻게 구별하나요?
안녕하세요.주로 수중생활을 하는 하마는 물 밖의 강한 햇빛 때문에 피부가 쉽게 상처 입을 수 있는데요, 이때 하마는 피부를 보호하기 피부에서 자외선차단제 역할을 하는 분비물을 내보내는데요, ‘히포수도릭산’이란 색소 때문에 분홍색 혹은 붉은색을 띤다고 합니다. 끈적끈적한 이 분비물은 체온의 손실과 피부의 건조를 방지하고, 싸움으로 생긴 상처에 감염도 막는 항균작용을 한다고 합니다. 또한 다 자란 하마의 피부는 5cm 정도로 두꺼워서 턱힘이 강한 악어도 치명상을 입힐 수 없다고 알려져 있기 때문에 일반적으로 피를 흘릴 경우는 잘 없을 것입니다. 외관상으로는 피인지 땀인지 잘 구분되지 않을 수도 있지만, 피와 땀을 구성하는 화학 성분에는 차이가 있기 때문에 이를 조사하여 피인지 땀인지 확실히 구분할 수 있겠습니다. 또한 하마의 땀은 끈적거리고 점성이 있는 반면, 피는 상대적으로 묽은 액체입니다. 만약 하마가 몸을 식히거나 피부를 보호하기 위해 땀을 흘린다면, 그 표면에서 느끼는 질감은 피와 다르게 약간 끈적거릴 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.17
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식물도 호흡을 한다는 것을 어떻게 알수 있죠?
안녕하세요. 식물이 호흡을 한다는 것은 여러 가지 실험을 통해 확인되었습니다. 식물의 호흡은 동물처럼 산소를 사용하여 ATP라는 에너지를 얻고, 이산화탄소를 배출하는 과정입니다. 식물이 산소를 사용하고 이산화탄소를 배출한다는 것을 확인하는 실험 중 하나는 폐쇄된 시스템에서의 기체 변화 측정을 통해 알아볼 수 있습니다. 폐쇄된 유리 용기에 식물을 넣고, 그 안의 산소와 이산화탄소의 농도를 측정합니다. 일정 시간이 지난 후, 산소 농도가 감소하고 이산화탄소 농도가 증가하는 것을 확인할 수 있습니다. 이는 식물이 산소를 사용하여 에너지를 생성하고 이산화탄소를 배출하는, 즉 호흡을 하고 있음을 나타냅니다. 또한 석회수를 이용해서도 식물의 호흡 유무를 확인할 수 있습니다. 식물을 밀폐된 유리 용기에 넣고 석회수가 담긴 작은 용기를 함께 넣습니다. 식물이 호흡을 하면 이산화탄소가 배출되는데, 이 이산화탄소가 석회수와 반응해 석회수를 뿌옇게 만듭니다. 이는 식물이 이산화탄소를 배출하고 있음을 나타내는 간단한 실험입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.17
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식물은 어떤 방법으로 질소를 얻을 수 있는건가요?
안녕하세요.질소는 공기 중 78%를 차지하고 단백질의 중요한 성분요소로 무색무취의 기체인데요, 다만 식물의 경우 공기 중의 질소를 직접적으로 사용하지는 못하며, 뿌리혹박테리아에 의한 질소고정을 통해서 질소 성분을 얻을 수 있습니다. 공기 중에 질소는 많이 있지만 결합력이 강해 분해해 다른 화합물을 만들기 어려워 질소분자 상태로 식물이 질소를 이용할 수가 없는데요, 질소고정이란 식물이 이용할 수 있는 형태로 질소가 변화하는 과정을 말합니다. 식물은 주로 질산염(NO₃⁻)과 암모늄 이온(NH₄⁺) 형태로 질소를 흡수하는데요, 이는 질소가 토양 속에서 여러 미생물과의 상호작용을 통해 변환된 결과입니다. 대기 중 질소는 직접적으로 식물에 흡수될 수 없기 때문에, 질소고정세균이라는 미생물이 이를 암모늄(NH₄⁺) 형태로 전환시킵니다. 이러한 미생물들은 뿌리혹박테리아(예: 리조비움)처럼 특정 식물(주로 콩과식물)의 뿌리혹에서 서식하거나, 토양 속에서 독립적으로 존재합니다. 이 과정에서 대기 중의 질소(N₂)가 식물이 흡수 가능한 형태로 변환됩니다. 이후 토양 속에서 암모늄은 질화세균에 의해 질산염(NO₃⁻)으로 변환됩니다. 질산염은 식물이 물과 함께 뿌리에서 흡수하기에 더 적합한 형태로, 이때 식물은 이를 통해 필요한 질소를 얻습니다. 또한 농업에서는 질소가 부족할 수 있으므로, 비료를 사용해 질소를 보충합니다. 비료에는 암모늄, 질산염, 요소와 같은 질소 화합물이 포함되어 있어 식물이 흡수할 수 있는 형태로 질소를 제공합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.17
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인간이 세상에 태어나서 처음 하는 숨은 날숨인가요 ? 들숨인가요?
안녕하세요. 인간이 세상에 태어났을 때, 아기가 처음으로 하는 숨은 들숨(흡입)입니다. 출생 직후 아기는 외부 공기와 처음으로 접촉하면서 스스로 호흡을 시작하게 되는데, 이 과정에서 첫 번째로 공기를 흡입하게 됩니다. 태아 상태에서의 산소 공급 방식을 생각해보면, 태아는 엄마의 태반을 통해 산소를 공급받는데요, 따라서 태아는 스스로 폐호흡을 하지 않고, 산소와 이산화탄소 교환은 태반을 통해 이루어집니다. 출생 시 아기가 산모의 자궁에서 나와 탯줄이 잘리면, 더 이상 태반을 통해 산소를 공급받지 못하게 됩니다. 이때 아기의 몸은 스스로 산소를 공급받기 위해 폐호흡을 시작해야 합니다. 따라서 출생 후 외부 공기와 처음으로 접촉하게 되면서, 아기의 폐는 확장되고 그 순간 공기를 들이마시는 것(들숨)이 일어납니다. 이는 아기의 호흡계가 공기를 흡입해 산소를 공급받기 위한 첫 번째 중요한 반응입니다. 출생 직후 아기는 차가운 외부 공기나 빛 같은 자극에 의해 호흡 반사가 유발됩니다. 이때 폐가 공기를 채우기 위해 팽창하면서 첫 번째 들숨을 하게 되는 것입니다. 이 과정에서 폐의 폐포가 공기로 채워지며, 이후 규칙적인 호흡이 이어집니다. 들숨이 이루어진 직후, 아기는 다시 날숨(내쉬는 숨)을 하며 울음을 터뜨리는 경우가 많습니다. 아기의 울음은 날숨을 통해 폐에서 공기를 내보내는 과정의 일부입니다. 이 울음은 정상적인 호흡 패턴이 시작되었음을 알리는 중요한 신호로, 아기의 폐가 제대로 기능하고 있음을 의미합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.17
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바다거북의 성별은 온도에 의해서 결정이 되나요?
안녕하세요. 네, 바다거북의 성별은 온도에 의해서 결정되는 것이 맞습니다. 최근 태어난 새끼 바다거북들의 성비는 암컷이 99%라고 하는데요, 이처럼 극심한 성비 불균형이 나타나는 것은 기온과 관련이 있습니다. 어미 바다거북이 산란한 알은 대략 60일의 시간이 지나면 부화를 하게 되는데요, 이 기간동안 아기 바다거북은 알 안에서 성장을 하게 됩니다. 이때 바다거북은 알을 품고 있는 주변의 온도에 따라서 성별이 결정되는데요, 즉 알이 파묻혀 있는 모래의 온도가 29.7도를 기준으로 이보다 높은 온도에서 부화한 알은 암컷이 되고 그보다 낮은 온도에서 부화한 알은 수컷이 됩니다. 이처럼 성별이 유전적으로 결정되는 것이 아니라 특정 환경신호에 노출이 되어 후천적으로 유전적으로 변화되어 성별이 결정되는 것을 '환경성 성결정' , ESD라고 하는데요, 이중에서도 바다거북의 경우에는 온도에 따라 성이 결정되는 온도 의존성 성결정, TSD라고 부릅니다. 거북 이외에도 온도에 의존하여 성이 결정되는 동물로는 악어, 턱수염도마뱀이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.17
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개구리가 물속에서 숨쉬는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 개구리는 발생 단계에 따라서 호흡방식에 차이가 있습니다. 우선 올챙이 시기에는 '아가미 호흡'을 하는 것으로 알려져 있습니다. 아가미에 모세혈관이 자리잡고 있어 수중에 산소를 농도차에 의해 흡수하는데요, 이는 폐의 폐포에서 일어나는 산소교환을 외부에 돌출된 아가미로 직접하는 것입니다. 이후 개구리로 성장하는 과정에서 아가미는 사라지고 폐가 생기면서 호흡법이 바뀌게 됩니다. 개구리인 상태에서는 폐호흡과 함께 피부호흡을 합니다. 개구리는 횡경막 등이 발달되지 않았는데요, 그래서 폐호흡은 호흡 중에서 아주 낮은 비중을 차지합니다. 또한 심실 발달이 잘안되있어 산소가 많은 혈액과 적은 혈액이 혼합되는 방식이라 온몸의 모세혈관으로 산소를 보낼 수 있는 것에 한계가 있습니다. 이에 피부에 있는 모세혈관을 통해 산소교환을 하는 피부호흡을 병행합니다. 피부에서 점액질을 분비하는데, 피부보호 역할을 하지만 점액질에 산소가 녹아들어 피부에있는 모세혈관과 산소교환을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.16
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청개구리는 수명이 어느정도 인가요?
안녕하세요. "청개구리"는 무미목 청개구리과에 속하는 양서류인데요, 몸길이 2.5∼4㎝이고, 주변 상태에 따라 누런빛을 띤 녹색에서 회색을 띤 흰색, 어두운 갈색 등으로 변하며 불규칙한 회갈색 무늬가 있습니다. 야생에서 서식하는 개체의 경우에는 정확한 수명이 밝혀지진 않았지만 사육하는 경우에는 온, 습도 등의 환경을 잘 조성해줄 경우 10년에서 길게는 16년까지도 살 수 있다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.09.16
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체세포 분열 과정 중 궁금한 점이 있어요
안녕하세요.체세포 분열 과정에서 중기(메타페이스, Metaphase)는 염색체의 수와 모양을 가장 잘 관찰할 수 있는 시기인데, 그 이유는 염색체가 가장 잘 정돈된 상태로 배열되기 때문입니다. 이를 조금 더 자세히 설명하자면, 체세포 분열의 전기(프로페이스, Prophase) 동안 염색체는 매우 조밀하게 응축됩니다. 이 과정에서 염색사가 꼬여서 굵은 염색체로 변환되며, 이때 염색체의 형태가 명확해집니다. 중기로 들어서면서 염색체는 완전히 응축되어 있어서 현미경으로 보기 적합한 상태가 됩니다. 중기의 중요한 특징은 모든 염색체가 세포의 적도면(중앙, equatorial plane)에 정렬된다는 점입니다. 이 과정은 방추사(mitotic spindle)가 염색체를 양극으로 끌어당기면서 이루어지며, 각각의 염색체는 중심체(centromere)를 통해 방추사에 연결됩니다. 이때 염색체들이 일렬로 정렬되기 때문에 각 염색체의 수와 모양을 한눈에 확인할 수 있습니다. 또한 중기는 염색체들이 분리되기 전에 가장 안정적으로 유지되는 시기입니다. 후기로 넘어가면 염색체가 자매 염색분체로 분리되면서 이동하게 되는데, 이때는 염색체들이 흩어지기 때문에 관찰하기 어려워집니다. 중기는 이러한 이동이 일어나기 전에 염색체가 완벽하게 정렬되어 있기 때문에 가장 정돈된 모습을 관찰할 수 있는 시기입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.16
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해마의경우 수컷이 새끼를 낳는다고하는데 사실인가요?
안녕하세요. 네, 맞습니다. 해마는 우리나라를 비롯한 일본과 중국 등지의 아열대 바다에서 서식하는 실고기과 물고기인데요, 몸길이는 6~10㎝정도에 불과하며 가늘고 긴 주둥이를 이용해 물을 빨아들인 다음 그 속에 들어 있는 동물성 플라크톤이나 작은 새우 등을 먹고 삽니다. 일부일처제로 번식하는 해마는 번식기가 되면 먼저 암컷이 수컷 배에 있는 ‘육아 주머니’에 알을 집어넣고 이어 수컷이 정자를 분출해 알을 수정시킵니다. 그리고 독립할 수 있을 때까지(약 3주간) 알을 품어 새끼를 낳습니다. 사실 동물 세계에서 수컷이 알과 새끼를 보살피는 경우는 많은데요, 수컷이 임신을 하고 출산까지 하는 동물은 지구상에서 해마가 유일하다고 합니다. 또한 분만을 끝낸 수컷은 즉시 새로 수정할 수 있는데요, 그렇게 생전(약 3년)에 15회 정도 임신과 분만을 반복할 수 있다고 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.16
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