답변 내역
- 세포 배양 시에 단계적으로 스케일업을 하는 이유는 무엇인가요?세포 배양에서 단계적으로 스케일업을 하는 것은 단순히 기술적인 습관이 아니라, 세포의 생리적 특성과 배양 환경의 제약을 고려했을 때 꼭 필요한 과정인데요, 동물세포는 일정한 세포 밀도가 되어야만 효율적으로 증식합니다. 초기부터 큰 용기의 플라스크에 소량의 세포를 심으면, 세포 간 상호작용이 부족하여 성장 속도가 느려지고, 쉽게 사멸할 수 있습니다.따라서 작은 용기에서 일정한 밀도까지 채운 후 점점 더 큰 용기로 옮기면, 항상 세포가 성장 가능한 최적 밀도 구간에 있도록 유지할 수 있습니다.또한 큰 용기에 소량의 세포를 바로 배양할 경우 영양분은 과잉 상태인데 세포는 적어 이를 효율적으로 활용하지 못합니다. 동시에 배양액의 pH 변동이나 노폐물 축적이 세포 성장에 불리하게 작용할 수 있으므로, 이때 단계적으로 배양하면 세포 수와 영양분 소비가 균형을 이루어 안정적인 환경을 제공합니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.035.01명 평가00
- 식물이 카로티노이드 색소를 가져서 좋은 점이 무엇인가요?말씀하신 것처럼 식물의 틸라코이드 막에는 광합성 색소 단백질 복합체가 자리 잡고 있고, 그 안에 주색소인 엽록소 a와 더불어 보조색소인 카로티노이드가 존재하는데요 카로티노이드는 단순히 빛을 흡수하는 색소를 넘어, 식물에게 여러 가지 중요한 이점을 제공합니다.엽록소 a는 주로 청색(430nm 근처)과 적색(660nm 근처) 영역을 잘 흡수하지만, 녹색-황색 영역(500~600nm)은 흡수하지 못하고 반사하여 우리가 녹색으로 보는 것인데요, 이때 카로티노이드는 엽록소 a가 잘 흡수하지 못하는 파장 대역의 빛을 흡수해 흡수 스펙트럼을 넓혀주고, 여기서 얻은 에너지를 엽록소 a로 전달하여 광합성 효율을 높여 줍니다.또한 광합성을 하는 동안 빛이 과도하게 들어오면, 엽록소의 여기 전자가 산소와 반응해 싱글렛 산소(¹O₂) 같은 활성산소를 만들 수 있는데요, 이는 광계 단백질과 지질막을 손상시키는 독성 물질입니다. 따라서 카로티노이드는 이런 여분의 에너지나 활성산소를 흡수, 소거하여 무해한 열로 방출하는 소광 역할을 합니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.035.01명 평가00
- 아세트아미노펜 루이스점자점식 알려주세요ㅜ아세트아미노펜은 C8H9NO2의 화학식을 갖는 물질인데요, 올려주신 사진 속에서 전체적인 골격 구조는 잘 그리신 것 같습니다. 하지만 벤젠고리에 결합된 OH에서 O의 경우 2개의 결합을 이루고 2개의 비공유전자쌍을 가지고 있기 때문에 산소에 비공유전자쌍을 한 쌍 더 찍어주셔야 할 것 같습니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.0300
- 문어는 3억년이나 살아왔다던데 어떻게 생존이 가능했나요?네, 문어가 3억년이나 살 수 있었던 이유는 여러 가지 적응 전략을 가졌기 때문인데요, 우선 문어는 피부에 색소세포(크로마토포어), 반사세포(이리도포어, 류코포어)를 가지고 있어 주변 환경에 맞춰 색과 질감을 즉각적으로 바꿀 수 있습니다. 이를 통해 산호, 바위, 모래 바닥과 거의 동일하게 위장하거나, 때로는 다른 유해 생물을 모방하는 등 포식자로부터 몸을 숨길 수 있었습니다. 또한 문어는 무척추동물 중 가장 발달한 신경계를 가지고 있으며, 두뇌 신경세포와 팔의 신경망이 분산되어 독립적이며 창의적 행동이 가능합니다. 미로를 학습하고, 도구를 사용하며, 새로운 문제 해결 능력을 보여 포식자 회피와 먹이 확보에 유리했습니다. 게다가 뼈가 없고 연체된 몸은 좁은 틈새로도 쉽게 숨어들 수 있게 했는데요, 근육으로만 이루어진 팔은 높은 기동성을 제공해 사냥이나 회피, 탐색에 탁월했습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.0300
- 표범과 치타는 외형상 어떤 부분이 가장 큰 차이인가요?표범과 치타는 모두 고양잇과에 속하고 몸집도 비슷하기 때문에 얼핏 보면 헷갈리기 쉽지만 몇 가지 차이가 있는데요, 우선 치타는 몸이 매우 가늘고 길며 가볍게 설계되어 있습니다. 가슴이 크고 다리가 길어 단거리 고속 질주에 최적화된 체형이며 머리는 상대적으로 작고 둥글며, 전체적으로 유연하고 날씬한 인상을 줍니다. 반면에 표범은 근육질이고 탄탄한 체형을 가졌으며 다리가 치타보다 짧고, 몸통이 더 단단해 보입니다. 나무 위에서 사냥감을 물고 오르기 위해 강한 근육과 체력이 발달해 있습니다. 얼굴을 봤을 때에도 치타는 눈에서 입 가장자리로 이어지는 검은색 눈물 무늬가 뚜렷하며, 햇빛을 줄이고 시야를 도와 사냥에 유리합니다. 반면에 표범의 얼굴에는 이런 눈물 무늬가 없으며, 대신 얼굴이 더 넓고 강인해 보입니다. 다음으로 치타는 온몸에 작고 둥근 단색의 점만 있으며 점들이 서로 연결되지 않고 균일하게 흩어져 있습니다. 반면에 표범은 온몸에 로제트 무늬가 있는데요, 작은 원형 점들이 모여 꽃잎 같은 패턴을 이루며, 가운데가 비어 있거나 옅게 채워져 있는 경우가 많습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.0300
- 물 정화능력이 좋은 물고기들은, 어떤 기능을 가지고 있는건가요?수족관에서 정화물고기라고 불리는 종들은 먹이 습성과 생활 방식 때문에 물을 상대적으로 깨끗하게 유지하는 역할을 하는 것입니다.우선 이끼를 섭취하는데요, 플레코, 오토싱클루스, 사카와 같은 종들은 어항 벽이나 장식물 표면에 자라는 조류를 갉아먹습니다. 이끼가 과도하게 번식하면 산소 소비 증가, 수질 악화, 미관 저하가 생기는데, 이들을 먹어줌으로써 조절해줍니다. 또한 코리도라스, 로치같은 종들은 바닥에 가라앉은 사료 찌꺼기, 유기물 찌꺼기를 먹는데요, 이렇게 먹지 않으면 부패하여 암모니아, 아질산염 등 독성 물질을 유발할 수 있는데, 이 물고기들이 분해 전에 섭취해줍니다.하지만 정화 물고기는 물을 화학적으로 깨끗하게 여과하지는 않는데요 대신 유기물, 조류, 먹이 찌꺼기를 물리적으로 섭취하여 분해 과정을 늦추는 것이 핵심입니다. 먹은 조류나 찌꺼기는 이들의 영양분이 되고, 일부는 소화되지 않고 배설되는데, 이 배설물은 여전히 수질에 부담이 될 수 있어 완벽한 정화 효과를 주지는 않습니다. 결국 정화 물고기는 어항 생태계의 유기물 순환을 돕는 보조자이지, 여과기나 수초처럼 적극적으로 수질을 개선하는 역할은 제한적입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.0300
- 우성 유전 질환이 열성 유전 질환에 비해서 더 심각하지 않다고 보는 이유는 무엇인가요?우선 '우성 유전 질환'의 경우 하나의 돌연변이 대립유전자만 있어도 발현됩니다. 따라서 보통 환자는 이 질환을 자녀에게 전달하기 전에 이미 증상을 가지고 있는데요 만약 질환이 너무 치명적이라면, 생식 전에 사망하거나 생존력이 크게 떨어져 후세로 전달될 가능성이 낮습니다. 따라서 오늘날까지 이어져 내려오는 우성 질환들은 상대적으로 생존이 가능한, 덜 치명적인 경우가 많습니다.반면에 '열성 유전 질환'의 경우 두 개의 돌연변이 대립유전자가 모두 있어야 발현됩니다. 이 때문에 보인자(이형접합자)는 증상을 나타내지 않고 정상처럼 생활할 수 있어, 돌연변이 유전자가 집단 내에 ‘숨은 형태’로 쌓일 수 있습니다. 따라서 매우 치명적인 변이라도 집단 속에 보존되다가, 두 보인자가 만나면 발현될 수 있습니다. 그래서 열성 질환 중에는 생존이나 발달에 치명적인 경우가 흔합니다.즉 우성 질환은 발현이 바로 드러나기 때문에, 지나치게 치명적인 경우 자연선택에 의해 빠르게 제거되는데요, 이로 인하여 살아남아 전해지는 우성 질환은 상대적으로 증상이 경미하거나, 발병 시점이 헌팅턴 무도병과 같이 생식 이후인 경우가 많습니다. 반면에 열성 질환은 보인자 단계에서는 드러나지 않으므로, 자연선택이 잘 걸러내지 못하며 이 때문에 심각하고 치명적인 질환도 집단에 오래 잔존할 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.0300
- 헌팅턴 무도병이 세대가 지나갈수록 더 빨리 발병하게 되는 이유는 무엇인가요?헌팅턴 무도병이 세대를 거듭할수록 더 일찍 발병하는 현상을 '유전적 조기 발현'이라고 부르는데요, 헌팅턴 무도병은 헌팅틴(HTT) 유전자 안에 있는 CAG 삼염기 반복 서열이 비정상적으로 늘어남으로써 발생합니다. 정상인의 경우 CAG 반복 수가 보통 35회 이하인데, 환자에서는 이 반복 수가 36회 이상으로 늘어나며, 반복 수가 많을수록 헌팅틴 단백질 내부에 폴리글루타민(PolyQ) 사슬이 길어지게 됩니다. 이 사슬은 단백질을 비정상적으로 접히게 하고 신경세포에 독성을 일으켜 결국 신경세포 퇴행과 증상을 유발합니다.이러한 헌팅턴 무도병이 세대를 거듭할수록 발병이 빨라지는 이유는, 유전자가 자식 세대로 전달될 때 이 CAG 반복 서열이 불안정하게 더 늘어날 수 있기 때문인데요, 특히 정자 형성 과정(감수분열)에서 이 반복 서열이 불안정하게 증폭되는 경향이 강하기 때문에, 아버지로부터 유전될 때 더 빠르게 반복 수가 증가하는 경우가 많습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.035.01명 평가10
- 마음에 쏙!200
- 2차전지주 같은 경우에는 전고체 배터리가 중요한것 같은데 언제부터상용화가 가능한가요2차전지(리튬이차전지) 시장에서 전고체 배터리(All-Solid-State Battery, ASSB)는 안전성, 충전속도, 에너지 밀도 등 여러 면에서 차세대 핵심 기술로 주목받고 있지만 아직 한계가 존재합니다.우선 전고체 생산 비용은 기존 리튬이온 배터리 대비 아직 3~5배 높으며, 원가 경쟁력 확보가 필수적이며, 고체 전해질 간 계면 저항, 리튬 금속음극 안정성 등을 해결해야 하며, 깨끗한 환경에서의 정밀 조립이 요구됩니다. 현재 전고체 배터리는 2027년부터 하이엔드 EV에 탑재되는 첫 단계가 시작되고, 2028~2030년 사이 소량 생산을 진행한 뒤 본격 양산으로 진행, 2030년 이후 대중화 가능성이 높습니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.035.01명 평가00
- 화학반응의 자발성을 따질 때 자유에너지 변화와 표준자유에너지 변화는 어떤 차이가 있나요?화학반응의 자발성을 평가할 때 등장하는 자유에너지 변화(ΔG)와 표준 자유에너지 변화(ΔG°)는 개념적으로 연결되어 있지만, 조건이 다릅니다.우선 일반적인 자유에너지 변화는 실제 반응 조건에서 반응이 진행될 때 계의 Gibbs 자유에너지 차이인데요, G는 실제 농도, 압력, 온도를 반영한 값이라서 현재 반응이 자발적으로 진행되는지를 직접적으로 알려줍니다.반면에 표준 자유에너지 변화는 모든 반응물이 표준 상태(1 M 농도, 1 atm 압력, 25℃)에 있을 때의 자유에너지 변화를 말하는 것인데요, 반응의 고유한 잠재적 자발성을 나타내는 값으로 평형상수와 직접적으로 연결되는 값입니다. 즉, ΔG°는 일종의 기준값이고, ΔG는 현재 조건에서의 실제값입니다. 예를 들어 ΔG°가 음수라도, 실제 조건에서 반응물 농도가 거의 없으면 ΔG가 양수가 되어 반응이 진행되지 않을 수도 있습니다. 반대로 ΔG°가 양수라도, 반응 조건(Q)이 매우 유리하게 조정되면 ΔG가 음수가 되어 반응이 진행될 수도 있습니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.035.01명 평가00