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무맛도 맛이라고 말할 수 있을까요??
안녕하세요.무맛은 맛의 부재를 의미하지만, 물이 주는 감각은 분명 존재하기 때문에 완전히 없다고 할 수만은 없습니다. 즉, 무맛은 특정한 맛 성분이 없다는 상태를 가리키는 말이지, 감각 자체가 없는 것은 아닙니다.우리의 혀는 다섯 가지 기본 맛인 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛을 감지하지만, 혀가 느끼는 감각은 맛만 있는 것이 아니라 촉감, 온도, 점성, 삼투압 변화 같은 물리적 감각도 함께 처리합니다. 물을 마실 때 ‘시원하다’, ‘부드럽다’, ‘목 넘김이 좋다’라고 느끼는 것은 바로 이 미각 외적인 감각의 작용인데요 그래서 물은 비록 특정 화학적 맛 물질이 거의 없지만, 혀와 구강에서 감각적 경험을 만들어내는 자극을 주고 있습니다.또한 최근 연구에서는 물 그 자체도 미세하게 감지되는 특별한 수용 기전이 존재할 수 있음이 논의되고 있습니다. 일부 동물 연구에서 미각 수용체가 물의 존재를 전기적 신호로 감지하는 과정이 확인되었는데, 이는 물은 완전히 무감각의 물질이 아니다라는 가능성을 시사합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.07
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혐기성 세균이 단백질 부패를 통해 atp를 얻는 방법이 궁금해요
안녕하세요.네, 질문하신 아미노산도 결국 탄소뼈대가 분해되어 발효 경로를 통해 ATP를 얻습니다. 다만, 아미노산 발효에는 ‘스틱랜드 반응’ 이라 불리는 특유의 대사 방식이 자주 등장합니다.부패 과정에서 일어나는 기본 전개는 단백질 → 아미노산 → 탈아미노화→ 탄소뼈대 + NH₃ 생성 순인데요 여기서 생성된 NH₃는 우리가 부패 시 악취로 인식하는 성분 중 하나가 됩니다. 이때 아미노기(-NH₂) 는 피루브산, α-케토글루타르산 등의 중간 대사체로 옮겨져 글루타민산 → NH₃ 형태로 떨어져나가고, 탄소뼈대는 해당작용 또는 그와 유사한 발효 경로로 들어갑니다.즉, 탄소뼈대는 결국 당 발효와 비슷한 방식으로 처리되며, 이 과정에서 기질수준 인산화로 ATP가 만들어집니다.또한 혐기성 세균에서 자주 사용되는 방식은 스틱랜드 반응인데요 단일 아미노산만 발효하기에는 전자수지균형이 맞지 않기 때문에, 혐기성 세균은 한 종류의 아미노산을 ‘전자공여체’, 다른 하나를 ‘전자수용체’ 로 사용합니다. 예시로프롤린(전자공여체) + 알라닌(전자수용체) → ATP + 유기산 + NH₃의 반응에서 공여체 아미노산은 산화되어 NADH 생성하고 수용체 아미노산은 환원되어 전자 균형 유지하며 그 과정에서 탄소뼈대가 몇 단계 변형되며 기질수준 인산화로 ATP를 생성합니다. 즉, 아미노산끼리 짝을 이루어 발효하는 것이 특징입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.07
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황인종이나 흑인 백인 같은 경우 환경적인 영향을 많이 받아서 그렇게 된건가요
안녕하세요.네, 질문해주신 것처럼 피부색의 차이는 기본적으로 환경적인 요인의 영향을 받아 장기간에 걸쳐 진화된 결과라고 보시면 됩니다.인류는 약 20만 년 전 아프리카에서 처음 등장했고 이후 기후와 햇빛의 강도, 생활 방식 등이 다른 다양한 지역으로 이동하며 적응하게 되었습니다. 이 과정에서 피부 속 멜라닌 색소의 양과 종류가 자연스럽게 달라진 것입니다.이때 아프리카와 같이 강한 자외선 환경에서는 피부가 너무 밝으면 자외선에 의해 DNA 손상과 피부암 위험이 높아지고, 체내 비타민 B군 파괴가 증가해 생식 능력에도 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 이런 지역에서는 멜라닌이 많이 생성되는 짙은 피부색, 즉 흑인의 특성이 생존과 번식에 유리했기 때문에 이러한 유전형질이 강화되었습니다. 반면에 유럽과 같이 햇빛이 약한 지역에서는 멜라닌이 지나치게 많으면 햇빛을 통한 비타민 D 합성이 어려워져 뼈 발달과 면역 기능에 문제가 생깁니다. 그래서 상대적으로 햇빛을 잘 흡수할 수 있도록 밝은 피부색, 즉 백인의 피부색이 환경에 더 적합했던 것입니다.한편, 아시아 지역은 자외선 강도와 기후 조건이 중간 정도이며 생활문화도 달랐기 때문에 멜라닌이 너무 많지도 적지도 않은 중간 단계의 피부색, 즉 황인종의 피부색이 유지된 것으로 이해되고 있습니다. 결국 이러한 차이는 인간이 각 지역의 환경에 적응한 결과이며, 인종 간 경계가 뚜렷하게 나뉘는 것이 아니라 지리적, 기후적 연속성을 따라 피부색과 외형이 점진적으로 변화된 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.07
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남성보다 여성이 몸이 유연한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요.사람의 유연성은 단순히 운동량이나 노력만으로 결정되지 않고, 뼈의 구조, 관절의 가동 범위, 근육과 건의 탄성, 호르몬의 영향 등이 함께 작용하여 형성되는데요 일반적으로 여성이 남성보다 유연한 경향을 보이는 이유는 이러한 생물학적, 발달학적 차이로 인한 것입니다.먼저 관절의 구조적 차이가 존재하는데요 여성이 남성보다 관절 주위의 인대와 연부조직이 더 유연하고 늘어나는 성질을 가지고 있기 때문에 관절을 움직일 수 있는 범위가 자연적으로 넓습니다. 특히 고관절의 각도와 구조는 출산과 관련되어 여성에게서 상대적으로 넓고 유연하도록 발달해 있습니다. 이 때문에 다리를 옆으로 벌리거나 위로 들어 올릴 때 여성이 남성보다 자연스럽게 더 넓은 각도를 확보할 수 있습니다.두 번째로 근육 구성과 근육량의 차이가 작용하는데요 남성은 성장기 이후 남성호르몬인 테스토스테론의 영향으로 근육 섬유가 굵고 강하게 발달하며, 이는 힘과 폭발력에서는 이점을 주지만 유연성에는 불리하게 작용합니다. 근육이 단단하고 수축력이 강할수록 해당 근육이 늘어날 수 있는 범위가 제한되기 때문입니다. 반면 여성은 근육량이 비교적 적고 근육 섬유가 길고 부드럽게 발달하는 경향이 있어 스트레칭 시 상대적으로 쉽게 늘어나는 특성을 보입니다.세 번째로 호르몬의 영향이 있는데요 여성은 생리 주기 중에 릴렉신이라는 호르몬이 일정량 분비되는데, 이 호르몬은 인대와 관절을 조금 더 유연하게 만들어주는 역할을 합니다. 특히 청소년기에는 이러한 호르몬적 영향이 두드러지기 때문에 같은 연령대의 남녀를 비교하면 여성의 유연성이 더 높게 나타나는 경향이 있습니다.여기에 문화적, 체육 활동 습관도 한몫합니다. 성장기 동안 남학생들은 주로 체력, 힘, 속도 중심의 운동을 하는 경우가 많지만, 여학생들은 체조, 무용, 요가, 스트레칭이 강조되는 활동을 경험할 가능성이 상대적으로 높기 때문에, 자연스럽게 유연성이 더 발달되는 환경적 차이가 쌓이기도 합니다. 즉, 생물학적 차이에 생활 습관의 차이가 겹쳐져 유연성 격차가 더 두드러지는 것이라고 보시면 됩니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.06
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화산섬에는 어떻게 동물이 서식하나요?
안녕하세요.질문해주신 것처럼 화산섬은 처음 생성될 때는 용암이 굳어 형성된 암석뿐인 땅이기 때문에 생물은 존재하지 않는데요 그러나 시간이 흐르면서 풍화 작용과 유기물의 축적으로 토양이 만들어지고, 이후 바람과 해류, 그리고 기후 변동과 같은 자연적인 이동 경로를 통해 다양한 생물들이 섬으로 유입되기 시작합니다. 곤충이나 작은 절지동물은 바람을 타고 섬으로 이동할 수 있고, 씨앗 또한 바람이나 조류의 깃털·배설물 등을 통해 운반되며 작은 파충류나 설치류는 홍수나 폭풍으로 인해 나무나 식물 뗏목에 실려 해류를 타고 이동하는 경우가 있으며, 새들은 직접 비행하여 섬에 도달합니다. 또한 과거 빙하기에는 기후가 매우 추워지면서 해수면이 낮아져 대륙과 섬이 지형적으로 연결된 시기가 있었는데, 제주도의 경우 현재보다 낮은 해수면 덕분에 한반도와 연결되었던 시기에 일부 육상동물이 섬으로 이동한 것으로 해석됩니다.이처럼 소수의 개체가 섬에 도착하여 새로운 집단을 이루는 현상을 창시자 효과라고 하는데요 시작 개체 수가 적기 때문에 유전적 다양성이 낮고, 이는 근친교배의 가능성을 높이지만, 섬의 환경이 비교적 안정적이면서 생존 압력이 일정할 경우 낮은 다양성 속에서도 집단이 유지될 수 있습니다. 다만 이러한 집단은 질병이나 환경 변화, 외래종 유입에 매우 취약해지기 때문에 섬 생태계가 외부 교란에 약한 이유가 바로 여기에 있습니다.섬에 도달한 생물들은 이후 외부 집단과의 유전적 교류가 거의 단절된 상태에서 오랜 시간 동안 그 환경에 특화된 적응을 거치게 됩니다. 이러한 고립 상태는 본토 개체군과는 다른 방향의 진화를 촉진하게 되며, 결국 시간이 충분히 흐르면 섬의 개체군은 본래의 개체군과 형태, 생리, 행동적 특징에서 차이를 보이게 되고 최종적으로 독립된 종으로 분화할 수 있습니다. 이를 고립에 의한 종분화라고 하고 갈라파고스 제도의 핀치새나 하와이의 새들, 그리고 제주도와 울릉도에서 발견되는 다양한 고유종 식물과 곤충이 이러한 과정을 통해 등장한 대표적인 사례입니다.따라서 화산섬의 생태계는 단순히 외부 생물이 우연히 유입되어 만들어진 것이 아니라, 자연적 이동 → 정착 → 유전적 제한 → 환경에 특화된 적응 → 종 분화라는 장기적이고 연속적인 과정의 결과라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.06
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손소독제의 알코올 농도는 왜 70%가 가장 효과적인가요?
안녕하세요.손소독제의 알코올 농도가 약 70%일 때 가장 효과적이라는 사실은 단순한 경험이 아니라, 미생물의 세포 파괴 원리와 알코올의 물리·화학적 특성이 맞물린 과학적인 결과인데요 손소독제에 주로 쓰이는 알코올은 단백질 변성과 지질 용해를 통해 세균이나 바이러스의 세포막을 파괴합니다. 즉, 알코올이 세포막의 지질층을 녹여 세포 구조를 무너뜨리고, 세포 안으로 침투해 단백질을 변성시키며, 결국 세포 내 효소 작용이 마비되어 세포가 죽게 됩니다. 이 과정이 제대로 일어나려면 물(H₂O) 이 필수적인 조력자 역할을 합니다.70%가 가장 효과적인 이유는 단백질 변성에는 물이 필요하기 때문인데요 알코올은 단백질의 수소결합을 끊어 구조를 변성시키지만, 물 분자가 함께 있어야 단백질 구조가 느리게 풀리며 완전히 변성됩니다. 이때 100% 알코올은 너무 빨리 단백질을 탈수시켜 겉만 응고되고 내부는 그대로 남을 수 있습니다. 즉, 겉껍질만 말라붙은 세균이 살아남는 경우가 생깁니다.또한 알코올은 휘발성이 매우 높은데요 농도가 너무 높으면 너무 빨리 증발해 세포 내부로 충분히 침투하지 못합니다. 이때 물이 30% 정도 섞여 있으면 휘발 속도가 느려지고, 그만큼 세균과의 접촉 시간이 길어져 살균 효과가 극대화됩니다. 또한 물이 함께 존재하면 세포막이 부분적으로 팽윤되어 알코올 침투가 더 잘 이루어집니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.11.05
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원자들의 활동도 서열은 무엇에 의해 결정되나요?
안녕하세요. 화학 반응에서 말하는 원자의 활동도 서열은 원자들이 전자(e⁻)를 잃거나 얻는 경향, 즉 산화·환원 반응에서 얼마나 쉽게 전자를 내놓는가에 의해 결정됩니다.활동도 서열은 금속이나 비금속이 화학 반응에서 얼마나 잘 반응하는지를 나타내는 순서표인데요 예를 들어 금속의 경우, 전자를 얼마나 잘 잃어서 양이온(Mⁿ⁺)이 되느냐 이것이 활동도의 핵심 기준입니다. 즉, 금속의 활동도가 높을수록전자를 내놓기 쉽고 산화되기 쉽고, 이온화 경향이 큽니다.이처럼 원자의 활동도를 결정하는 주요 요인은 이온화 에너지인데요 원자가 전자를 잃어 양이온이 되려면 에너지가 필요합니다. 이 에너지가 낮을수록 전자를 내놓기 쉽고, 즉 활동도가 높습니다. 알칼리 금속(K, Na 등)은 이온화 에너지가 매우 낮기 때문에 반응성이 매우 큽니다. 반면 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)처럼 이온화 에너지가 높은 금속은 전자를 내놓기 어려워 활동도가 낮습니다. 결론적으로 이온화 에너지 ↓으면 전자 내놓기 쉬워 활동도 ↑합니다.또한 말씀하신 것과 같이 주기율표에서 아래로 갈수록, 왼쪽으로 갈수록 활동도가 커지기 때문에 K > Na > Li > Mg > Al > Zn > Fe > Cu > Ag > Au 순서로 점점 전자를 잃기 어려워집니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.11.04
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유전자 부동은 어떻게 진행되고 사례는 어떤것이 있나요?
안녕하세요.질문해주신 유전자 부동은 진화생물학에서 자연선택과는 다른 방향으로 유전자의 빈도가 변하는 현상을 설명하는 개념인데, 처음 들으면 조금 추상적으로 느껴질 수 있습니다.유전자 부동이란 우연 때문에 세대가 지남에 따라 특정 대립유전자의 빈도가 변하는 현상을 말합니다. 즉, 자연선택처럼 적응력이 높아서 생존하는 것이 아니라, 단순히 운 때문에 어떤 유전자가 다음 세대에 더 많이 남거나 사라지는 것입니다.예를 들어서 한 마을의 사람들은 모두 파란 눈(A)과 갈색 눈(a)을 가진다고 해봤을 때 초기에는 A가 50%, a가 50%였는데, 어느 날 우연히질병, 사고, 이주 등의 이유로 파란 눈 가진 사람이 몇 명 더 죽었다면, 다음 세대에는 자연스럽게 a(갈색 눈) 유전자가 더 많아집니다. 이때 파란 눈이 ‘나쁘다’거나 갈색 눈이 ‘좋다’는 이유는 전혀 없으며 단순히 주사위를 던졌더니 운이 그렇게 나온 것처럼 우연의 결과로 유전자 비율이 달라진 것입니다.유전자 부동의 주요 형태로는 병목현상이 있는데요, 재난, 질병, 전쟁 등으로 집단의 개체 수가 급격히 줄어들었을 때 살아남은 일부의 유전자 구성이 전체 종의 유전자 다양성을 대표하게 되는 현상입니다. 예를 들어서 치타의 유전적 다양성이 거의 없는 이유는 과거 빙하기 때 개체 수가 극도로 줄어들었기 때문이며 살아남은 몇 마리의 유전자가 지금까지 이어져, 거의 복제 수준으로 비슷한 DNA를 가집니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.04
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주로 겨울에 키우는 식물이 있는지 궁금합니다.
안녕하세요.네 말씀해주신 것처럼 대부분의 식물은 따뜻한 계절인 봄과 여름에 생장하고, 겨울에는 낮은 온도와 일조량 부족으로 인해 생장이 멈추거나 지상부가 말라 죽는 것이 일반적입니다. 그러나 일부 식물은 오히려 겨울철의 낮은 온도와 짧은 일조 조건에 적응하여 자라는 종류도 있으며 이런 식물들은 ‘한랭성 작물’ 혹은 ‘저온성 식물’이라고 부릅니다.겨울에 생육이 가능한 식물은 세포 내 동결 방지 물질을 축적하는데요 포도당, 과당, 글리세롤 같은 당류를 세포 안에 축적하여 세포액의 어는점을 낮추어 얼지 않게 합니다. 또한 잎과 줄기는 시들더라도 뿌리나 구근, 알뿌리 형태로 겨울을 나며 생명을 유지합니다. 게다가 광합성 효율이 낮은 빛에서도 에너지를 얻을 수 있는 효소 시스템을 갖추고 있습니다.겨울철에 잘 자라는 식물의 예로는 시금치가 있습니다. 영하 5°C 정도의 추위도 견딜 수 있으며, 추운 환경에서 자라면 잎이 더 달콤해집니다. 또한 월동배추는 늦가을에 심어 겨울을 지나 초봄에 수확할 수 있고 양파, 마늘은 가을에 심어 겨울을 지나 이듬해 봄~초여름에 수확합니다. 관상용 식물로는 팬지가 있는데요 겨울에도 꽃을 피울 수 있는 대표적인 저온성 화초로, 영하의 기온에서도 생존합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.04
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심해어중 귀신고기는 깊은 수심에서만 살 수 있는 건가요?
안녕하세요.질문해주신 귀신고기는 일반적으로 심해어로 알려진 그렌델리우스나 아비시노스와 같은 어류를 통칭해 부르는 표현으로, 주로 수심 약 1500~2500m의 심해 지역에 서식합니다. 이러한 심해어들은 극한 환경에 특화되어 있어서, 실제로 얕은 수심으로 올라오면 생존이 매우 어렵거나 불가능합니다.심해는 고압, 저온, 어두움이라는 세 가지 특성이 결합된 극한 환경으로, 귀신고기의 몸 구조와 생리 기능은 이러한 조건에 정교하게 맞춰져 있습니다. 우선 수심 2000m의 수압은 약 200기압, 즉 대기압의 200배 정도입니다. 귀신고기의 세포막과 단백질 구조는 이런 압력에서 안정적으로 작동하도록 특화되어 있습니다. 이 단백질들은 높은 압력에서 변성되지 않도록 약한 분자 결합으로 유지되어 있는데, 반대로 압력이 급격히 줄어드는 얕은 바다로 올라오면 단백질 구조가 변형되어 효소와 세포 기능이 붕괴됩니다.또한 대부분의 심해어는 기체 부레를 가지지 않거나, 기름 성분으로 부력을 조절하며 수심이 얕은 곳으로 올라오면 급격한 압력 변화로 인해 체내 기체가 팽창하거나, 부력 조절이 불가능해져 수면으로 떠올라버리거나 내장이 손상됩니다.게다가 심해의 온도는 대체로 약 2~4°C에 불과하고 귀신고기의 효소나 대사 시스템은 이런 저온 환경에서만 안정적으로 작동합니다. 온도가 갑자기 올라가면 단백질이 변성되어 대사 기능이 정지하거나, 신경계가 마비 될 수 있습니다.반대로 심해어가 수면 가까이 올라오면 기압 쇼크라 불리는 현상이 나타날 수 있는데요 체내 용존 기체가 팽창해 눈이 튀어나오거나 위·창자가 입 밖으로 돌출되기도 합니다. 또한 세포막이 손상되어 삼투압 균형이 깨지고, 세포가 붓거나 터질 수 있고 혈관 내 기체 방울이 생겨 혈류 장애가 발생하면서 생존이 거의 불가능해집니다. 즉, 귀신고기는 단순히 심해에 산다기보다 그 환경에서만 정상적으로 생리 기능을 유지할 수 있는 구조를 가진 생명체라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.04
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