답변 내역
- 백화현상이 발생된 소라껍데기 원래 색상 복원방법?안녕하세요.네, 올려주신 사진 속의 소라껍데기는 표면이 백화된 상태인데, 이는 원래 껍데기를 덮고 있던 유기물 층(큐티클)이나 표면의 색소가 바닷물, 햇빛,풍화작용으로 벗겨지면서 생기는 현상입니다. 따라서 원래의 색상을 원래대로 완전하게 복원하기는 어렵습니다. 다만 표면 처리를 통해 어느 정도 색감을 되살리는 것은 가능할 것으로 보입니다. 우선 부드러운 브러시(칫솔 등)로 표면 이물질 제거하시고, 미지근한 물에 담가 소금기 제거한 후에 식초 희석액과 같은 산성 세제로 살짝 담가 무기질 침착물 제거 가능합니다. 다만 락스는 단백질이나 유기물을 녹이는 데 효과가 있지만, 껍질 자체의 색소까지 탈색시켜 오히려 더 하얗게 만들 수 있으므로 원색 복원이 목적이시라면 락스는 추천하지 않습니다. 또한 껍질은 원래 표면에 얇은 유기질 층이 있어 색이 선명한데요, 이 층이 사라지면 흰색과 회색의 석회질만 남습니다. 이때 원래 색을 되살리려면 광택 오일이나 아크릴 스프레이 등의 투명 코팅을 발라주시면 되겠습니다. 감사합니다.학문 / 화학25.08.2410
- 지식 레벨업100
- 알켄에 치환기가 많이 붙어있을 수록 안정한 이유는 무엇인가요?안녕하세요.알켄은 C=C 이중결합을 갖고 있으며, 이중결합은 σ 결합 하나와 π 결합 하나로 이루어져 있는데요, 이때 π 결합은 σ 결합보다 전자 구름이 위아래로 퍼져 있는 구조라서 상대적으로 전자적으로 불안정합니다. 따라서 알켄의 안정성은 π 전자와 주변 치환기의 상호작용에 의해 크게 영향을 받습니다. 알켄에 알킬기(-CH₃, -C₂H₅ 등)가 붙으면 안정성이 증가하는 이유는 크게 두 가지로 설명할 수 있는데요, 우선 알킬기는 C-H σ 결합 전자를 π 결합과 공유할 수 있는 특성이 있습니다. 예를 들어, 알켄에서 알킬기 탄소와 그 수소의 σ 전자가 π 결합에 일부 전자 밀도를 공급하면 π 전자가 보다 안정화됩니다. 이런 상호작용을 하이퍼컨쥬게이션이라고 부르며, 알킬 치환기가 많을수록 π 결합이 더 많은 전자 밀도로 둘러싸이게 되어 안정성이 증가하는데요 즉, 치환 알킬기가 많을수록 hyperconjugation 가능성이 많아져 알켄이 안정해지는 것입니다. 또한 알킬기는 전자공여성 치환기인데요, π 결합은 전자 구름이 상대적으로 밀도가 높지만, 알킬기의 전자공여 효과로 π 전자 밀도가 적절히 분산되어 알켄이 안정되는 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학25.08.245.01명 평가00
- 사람이 직립보행 하도록 진화한 이유는 뭔가요?안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 지구 생태계에서 완전히 직립보행을 하는 생물은 인간뿐이고, 이는 인류 진화의 핵심 특징이라고 할 수 있는데요, 약 600~700만 년 전 아프리카의 기후가 건조해지면서 숲이 줄고 초원(사바나)이 확장되었습니다. 당시 초기 인류였던 호미닌은 나무 위 생활과 지상 생활을 병행했는데, 개방된 초원 환경에서 생존하려면 기존의 네 발 보행행의 유인원식보다 다른 방식이 유리해졌습니다. 이때 자연선택이 직립보행을 점차 강화한 것으로 이해되고 있습니다. 이러한 직립 자세는 초원에서 멀리 바라볼 수 있게 하는데요, 이는 포식자를 조기에 발견하거나 먹이를 탐색하는 데 유리했으며 기린처럼 목을 길게 늘린 종과 비슷하게, 인간은 몸을 세움으로써 넓은 시야를 확보한 것입니다. 또한 네 발로 걷는 유인원식 보행보다 직립보행은 장거리 이동 시 에너지 소모가 적은데요, 사바나 환경에서 먹이를 찾아 넓은 거리를 돌아다녀야 했던 초기 인류에게 큰 장점이었습니다. 실제로 연구에 따르면 침팬지식 네발 걷기보다 인간의 두 발 보행이 약 25% 더 효율적입니다. 마지막으로 직립보행의 가장 큰 혁신은 앞다리, 즉 팔이 자유로워졌다는 점인데요 도구 제작과 사용, 먹이 운반, 새끼 보호, 무기 활용 등이 가능해졌으며 이 점은 지적 능력 발달과 문화 진화에도 직접 연결되어 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- 아스파탐은 어떤 화학적 구조를 가지고 있으며, 인체에서 어떻게 분해되나요?안녕하세요.네, 질문해주신 아스파탐(Aspartame)은 우리가 흔히 제로 음료나 인공 감미료에서 만나는 단맛 성분 중 하나로, 그 화학적 구조와 인체 내 대사 과정이 비교적 명확하게 연구되어 있는데요, 아스파탐은 합성된 이화학적 디펩타이드 유도체입니다. 즉, 두 개의 아미노산이 결합한 구조인데요, 하나는 L-아스파르트산이며 나머지 하나는 L-페닐알라닌입니다. 아스파르트산의 카복실기(-COOH)와 페닐알라닌의 아민기(-NH₂)가 에스터 결합과 펩타이드 결합으로 연결되어 있는데요, 페닐알라닌은 메틸 에스터 형태로 결합되어 있어, 전체적으로 L-아스파르트일-L-페닐알라닌 메틸에스터라고도 불립니다. 즉, 단순한 설탕(포도당)과 달리 아미노산 기반의 작은 펩타이드 구조라는 점이 특징이며 이로 인하여 매우 낮은 농도에서도 단맛을 내지만, 칼로리 기여는 매우 적습니다. 이렇나 아스파탐은 인체에서 흡수되기 전에 소화 과정에서 가수분해를 통해 분해되는데요, 우선 아스파르트산은 신경 전달과 단백질 합성에 사용될 수 있는 비필수 아미노이며 대부분 체내 단백질 합성이나 에너지 대사에 흡수됩니다. 다음으로 페닐알라닌은 필수 아미노산으로, 체내에서 단백질 합성 및 신경전달물질(도파민, 노르에피네프린 등) 생성에 활용되며 단, 페닐케톤뇨증(PKU) 환자는 페닐알라닌을 분해할 수 없어 주의 필요합니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- DMZ에서 신기했던 곤충이 뭔지 궁금합니다안녕하세요. 네, 말씀해주신 특징을 가지고 있는 곤충은 우리나라 산림지대, 특히 DMZ 같이 사람 손길이 적은 곳에서 흔히 볼 수 있는 “부전나방과” 또는 “명나방과" 애벌레일 가능성이 높은데요, 특히 “쐐기나방류 애벌레”는 꼬리 끝에 꽃이나 잔털이 뭉쳐 있는 것 같은 장식 구조를 가지고, 위협을 받으면 그 꼬리를 위로 치켜세우거나 말아 올리며 방어 행동을 보입니다. 이 구조는 천적에게 자신을 더 크게 보이게 하거나, 실제 꽃·식물 조각처럼 위장하기 위한 일종의 보호색이나 모방 전략으로 알려져 있습니다. 또 다른 후보는 “뿔나방 애벌레”로 예를 들어 박각시나방 애벌레인데요, 이들은 꼬리 끝에 뿔 같은 돌기가 있으며, 종에 따라 그 끝이 꽃받침처럼 보이기도 하고, 자극을 주면 몸을 구부리거나 꼬리를 세워 위협 자세를 취합니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- 거북이의 성 결정 방식이 온도에 의해서 조절되는 메커니즘 무엇인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 일반적인 생명체들은 태어날 때부터 성이 결정된 상태이지만 그렇지 않은 경우도 있는데요, 거북이와 악어·일부 도마뱀에서는 성염색체가 따로 없고, 알이 부화하는 동안의 온도가 성을 결정하는 핵심 요인이 됩니다. 거북이의 경우에는 부화 초반이 아니라 배 발달 중간 시기(대략 전체 배 발달의 1/3 ~ 2/3 구간)에 성이 결정되는데요, 이 시기에 온도가 성별 분화를 이끄는 신호로 작용합니다. 이때 핵심은 스테로이드 합성 효소들의 발현 차이인데요, CYP19A1 (aromatase)는 안드로겐(테스토스테론)을 에스트로겐(에스트라디올)으로 바꾸는 효소인데요, 고온에서는 aromatase 발현이 활성화되어서 에스트로겐이 증가하고 이로 인해서 난소가 발달하기 때문에 암컷이 되는 것입니다. 반면에 저온에서는 aromatase 발현이 줄어들기 때문에 테스토스테론이 유지되고 고환이 발달하여 수컷으로 성이 결정되는 것입니다. 즉, 온도가 호르몬 합성 경로를 바꾸어 난소,고환 발달을 유도하게 되는 것입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- 계절에 따라서 꽃이 개화하는 시기가 달라지는데 그렇게 개화를 조절할 수 있는 유전자는 무엇인가요?안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 계절에 따라서 개화하는 꽃에는 차이가 있는데요, 계절에 따라 꽃이 피는 시기가 달라지는 현상은 식물이 낮과 밤의 길이나 온도 등의 주변 환경 신호를 감지하고 이를 개화 관련 유전자 네트워크로 전환하는 과정에서 결정되는 것입니다. 개화 시기를 조절하는 주요 유전자로는 FT 유전자가 있는데요, 흔히 "플로리젠" 유전자라 불리며 잎에서 낮과 밤의 길이를 감지한 뒤, FT 단백질이 합성되어 체관을 통해 줄기의 분열조직으로 이동합니다. FT 단백질이 분열조직에서 FD 단백질과 결합하면, 꽃 형성 유전자들을 켜서 개화를 유도하는데요 이때 FT는 환경 신호를 꽃 개화 신호로 변환하는 핵심 스위치 역할을 합니다. 다음으로는 CO 유전자가 있는데요, 이는 빛의 길이인 광주기를 인식하는 데 중요한 전사인자입니다. CO 단백질은 낮 동안 안정화되고 밤에는 분해되는데, 낮이 긴 시기(장일성 식물에서는 여름)에는 충분히 축적되어 FT 유전자의 발현을 촉진합니다. 예를 들자면 애기장대와 같은 장일성 식물은 낮이 길어질 때 CO가 FT를 켜서 여름에 꽃을 피우고, 벼와 같은 단일성 식물은 낮이 짧아질 때 CO의 작용 방식이 달라져 가을에 개화합니다. 마지막으로 FLC 유전자는 개화를 억제하는 유전자인데요, 특히 겨울을 지나야 꽃을 피우는 식물은 FLC가 FT와 SOC1 같은 개화 촉진 유전자를 막고 있다가, 일정 기간 동안 저온에 노출되는 춘화 과정을 통해 FLC 발현이 꺼지면서 비로소 개화가 가능하며 이 때문에 식물은 "겨울을 지나야 봄에 꽃을 피운다"는 계절성을 확보하게 되는 것입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- 환경에 따라 성별이 바뀌는 생물들은 왜 그렇게 진화한 건가요?안녕하세요.네, 질문해주신 것처럼 일반적으로 생물들은 태어날 때 성별이 정해져있지만 일부 어류나 파충류, 무척추동물에서는 환경이나 개체의 크기, 사회적 요인에 따라 성이 바뀌는 현상이 나타나는데요, 이 현상은 단순한 특이 현상이 아니라, 번식 성공도를 극대화하기 위해 진화적으로 선택된 전략입니다. 어떤 종에서는 큰 개체일수록 많은 알을 낳을 수 있고, 작은 개체일수록 알을 지키거나 정자를 뿌리는 쪽이 더 유리한데요, 예를 들어 청줄돔같은 어류는 작을 때는 암컷으로 살다가, 어느 정도 커지고 무리를 지배할 힘이 생기면 수컷으로 바뀝니다. 이렇게 하면 작을 때는 알을 낳으며 번식에 기여하고, 클 때는 무리를 지배하며 수컷으로 더 많은 암컷과 짝짓기를 할 수 있기 때문입니다. 반면 광어, 농어류 일부에서는 어릴 때 수컷으로 살다가, 나중에 덩치가 커지면 암컷으로 바뀌는데요, 왜냐하면 암컷의 번식 성공은 체격이 클수록 낳는 알의 수가 많아지기 때문에, 성적으로 큰 이득을 보기 때문입니다. 즉, 성별 전환은 개체의 크기·연령에 따라 어느 성으로 사는 것이 더 번식적으로 유리한가를 최적화하는 전략인 것입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- 카멜레온이나 문어의 색의태는 어떤 원리인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 카멜레온과 문어가 보여주는 색 의태 현상은 단순히 피부에 색소만 있는 것이 아니라, 피부에 존재하는 특수 세포들의 다층적 구조와 신경·호르몬 조절에 의해 이루어집니다. 카멜레온의 피부는 여러 층의 특수 세포로 이루어져 있는데요, 멜라노포어는 검은색 계열 색소(멜라닌)를 포함한 세포로, 색소 입자를 확산시키면 피부가 어두워지고, 응축시키면 밝아집니다. 잔토포어는 각각 노란색, 붉은색 색소를 가진 세포로 피부의 기본적인 따뜻한 색을 만듭니다. 마지막으로 이리도포어는 가장 중요한 층으로, 구아닌 결정이 격자처럼 배열되어 있어 빛의 파장을 반사·굴절시킵니다. 카멜레온은 이 세포의 구조를 미세하게 조절해 반사되는 빛의 파장을 바꾸어 파란색·녹색·심지어 금속성 색까지 낼 수 있습니다. 즉, 카멜레온의 색 변화는 단순히 색소의 양에 의해 결정되는 것이 아니라, 피부 세포 결정 구조를 능동적으로 조절하여 빛의 간섭 효과를 바꾸는 것이 핵심인데요, 이 과정은 신경 신호와 호르몬에 의해 빠르게 일어납니다. 다음으로 문어나 오징어, 갑오징어 같은 두족류는 카멜레온보다 더 정교한 위장을 할 수 있는데요, 그 이유는 피부에 색소세포와 반사세포, 그리고 발광세포까지 갖추고 있기 때문입니다. 또한 문어의 경우 눈이 매우 발달해 주변 환경의 패턴과 색을 인식한 뒤, 뇌에서 즉시 신경 신호를 보내 피부 세포 배열을 바꾸므로, 색뿐 아니라 질감과 무늬까지 흉내 낼 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400
- 식물의 2차세포벽은 왜 죽은 세포벽이라고 부르는 것인가요?안녕하세요.질문해주신 것과 식물 세포벽을 "살아있는 세포벽"과 "죽은 세포벽"으로 구분하는 표현은 세포의 생리적 상태와 기능과 관련이 있는데요, 우선 1차 세포벽은 세포가 분열하고 자라날 때 처음 형성되는 세포벽으로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴으로 구성되어 있기 때문에 비교적 유연하고 신장성이 좋습니다. 세포가 성장하면서 늘어나야 하기 때문에 가변적인 구조이며, 이 시기의 세포는 대사 활동을 활발히 하고 있으며, 살아있는 원형질(세포질)을 가지고 있기 때문에 살아있는 세포벽이라고 부릅니다. 반면에 2차 세포벽은 세포가 성장을 멈춘 후, 1차 세포벽 안쪽에 새롭게 침착된 세포벽인데요, 셀룰로오스가 훨씬 조밀하게 배열되고, 리그닌(lignin) 성분이 침착되어 있기 때문에 매우 단단하고 불투수성이 큽니다. 이로 인해 결과적으로 세포벽이 두꺼워져서 더 이상 신장이 불가능해지며, 리그닌 등의 성분으로 인하여 물질 교환이 불가능해지기 때문에 결국 내부 원형질이 죽게 되어서 죽은 세포벽이라고 부르는 것입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.08.2400