답변 내역

나뭇잎에는 광합성을 담당하는 세포소기관인 엽록체가 존재하며, 가을에서 겨울철이 되면 잎의 동결방지를 위해 잎을 모두 떨어뜨리기 때문에 더 이상의 광합성이 일어나지는 않습니다. 이 시기에는 미리 만들어두었던 당과 잎에 있던 수분을 줄기를 통해 땅 속 뿌리에 저장하며 겨울을 나게 됩니다.

식물이 가을철에 잎을 떨어뜨린다는 것은 모든 생존 활동을 정지시킨다 라는 의미로 이해할 수 있는데요, 그렇다면 겨울에는 어떻게 생존하는 것인지 궁금하실 수 있습니다. 겨울철에도 광합성을 하기에는 충분한 태양의 에너지가 있지만, 문제가 되는 것은 기온인데요. 겨울이 되고 기온이 영하로 내려가게 되면 물을 갖고 있는 세포는 얼어버릴 가능성이 있고, 특히 잎은 세포가 죽을 가능성이 크기 때문에 잎을 떨어뜨리고 겨울을 준비하는 것입니다. 겨울이 되면 나무는 미리 만들어놓은 영양물질과 수분을 줄기를 통해 땅속의 뿌리에 저장하며 이를 통해 영하의 추위에도 얼지 않고 살아갈 수 있습니다.

나무는 태양의 빛에너지를 이용하여 대기 중의 이산화탄소와 물을 포도당으로 합성하는 광합성을 진행하며, 이와 함께 에너지원인 ATP를 합성하기 위해서 세포호흡을 할 때 산소를 최종 전자수용체로 사용하는데요, 우리나라 온·난수대 주요 산림 수종 가운데 붉가시나무의 연간 이산화탄소 흡수량이 가장 높은 것으로 알려져 있습니다.

네, 맞습니다. 식물은 스스로 양분을 합성해야 생존할 수 있는 생명체인데요, 광합성이란 태양의 빛에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 포도당으로 합성하는 과정을 말하며 식물의 엽록체에서 이루어집니다. 이때에는 기공을 통해 대기 중의 이산화탄소를 받아들여서 이용합니다. 반면 식물 역시 에너지원인 ATP를 합성하는 세포호흡을 미토콘드리아에서 진행하는데요, 이때 전자의 최종수용체로 산소가 쓰이기 때문에 자신의 광합성 과정에서 발생한 산소의 일부 또는 기공으로부터 산소를 받아들여 세포호흡에 사용합니다.

용질의 농도가 세포 내부와 같은 등장액에 식물세포를 집어넣을 경우에는 농도가 동등하기 때문에 물의 순이동은 없다고 표현하는데요, 이때가 식물세포로 따지면 시든 상태이며 저장액에 넣어서 세포막이 세포벽에 딱 달라붙어있는 팽윤 상태일 때가 식물이 싱싱하다고 표현합니다.

정온동물(항온동물)이란 체내 물질대사를 통해 체온을 일정하게 유지하는 생명체를 말하며 인간과 같은 포유류와 조류가 여기에 해당하는데요, 새의 조상이라고 여겨지는 공룡은 지금같은 항온동물도 변온동물도 아닌 그 중간이었을 가능성이 크며 티타노사우루스처럼 덩치가 큰 공룡은 크기를 유지하기 위해 주위 온도에 적응하는 능력이 다른 공룡에 비해 더 뛰어났을 수 있다고 합니다. 공룡은 항온동물과 변온동물의 중간 정도인 중온동물이었을 것입니다.

네, 어느 정도 일리가 있는 말입니다. 실제로 육상동물 중 가장 몸집이 큰 코끼리는 사람보다 훨씬 많은 수의 세포로 이루어져 있음에도 암에 걸리는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 암이란 세포핵 안에 들어있는 DNA 상의 돌연변이로 인해 발생하며, 따라서 큰 동물일수록 세포수가 많고 따라서 암에 걸릴 확률이 높다고 생각할 수도 있는데요, 코끼리가 암에 걸리지 않는 이유는 종양을 억제하는 유전자인 TP53을 많이 갖고 있기 때문이며 항암 유전자를 인간보다 20배 더 많이 갖고 있어 암에 잘 걸리지 않는다고 합니다.

세포가 자살하는 것은 세포자살, 세포예정사, 아폽토시스 등으로 다양하게 불리는데요, 이는 외부에서의 충격으로 인한 갑작스러운 세포의 죽음인 괴사와는 다르게 일련의 신호전달 체계에 의한 예정된 세포의 죽음입니다. 이러한 세포자살이 진행되는 이유는 해당 세포의 죽음이 생명체에게 더 유익하기 때문인데요, 예시로 노화된 세포의 경우 세포자살 시스템에 따라 주변세포로부터 격리되어 분해된 후 주변의 대식세포에게 흡수되는 방식입니다.

세포가 죽는 방식은 크게 괴사와 세포예정사(세포자살)로 나뉩니다. 괴사란 세포 또는 살아 있는 조직이 예정보다 빠르게 죽는 것을 말하며 외부로부터의 충격으로 인한 외상을 받았을 때 많이 발생하며, 염증반응을 수반합니다. 반면 세포예정사(세포자살)은 신호 전달에 의한 예정된 세포의 죽음을 말하는데요, 흔히 노화된 세포를 제거할 경우와 같이 세포가 정해진 수명에 의해 자발적으로 죽음을 택하는 경우를 말합니다. 이는 신호 전달에 의해 조직적으로 일어나는 세포의 죽음이기 때문에 괴사와 같이 염증반응을 수반하지 않으며, 분해된 세포 조각은 주변의 대식세포가 처리합니다.

네, 일반적으로 세균이나 곰팡이 등의 미생물을 배양할 때 사용하는 배지는 동물세포 시 사용하는 배지와 차이가 있습니다. 흔히 세균이나 곰팡이를 배양할 때에는 LB(Luria Burtani) broth 배지나 LB agar plate 또는 R2A 배지를 사용합니다. 반면에 동물세포를 배양할 때에는 DMEM, MEM, RPMI 1640과 같은 medium에 소태아혈청인 FBS와 미생물로 인한 오염을 방지하는 페니실린/스트렙토마이신을 배합한 배지를 사용합니다.