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새들이 날씨가 추워지면 이동하는데 어떻게 어디러 이동하는건가요?
안녕하세요.질문주신 것처럼 새들이 날씨가 추워지면 이동하는 현상은 철새의 계절적 이동인데요 이는 단순히 춥다고 느껴서 가는 것이 아니라 유전적으로 프로그램된 본능, 환경 신호, 기억·학습, 그리고 정교한 항법 능력이 함께 작용한 결과입니다.철새는 일조시간 변화, 온도 하강, 먹이 감소 같은 환경적 신호를 감지하면서 이동을 준비하고, 각 종마다 고정된 이동 경로와 도착 지점이 유전적으로 정해져 있습니다. 이러한 경로는 개체가 어디가 살기 좋은지 판단해서 가는 것이라기보다, 진화 과정에서 살아남는 데 가장 유리했던 경로들이 선택되어 세대에 걸쳐 고착된 결과라고 이해하는 것이 맞습니다.또한 철새는 이동할 때 여러 가지 항법 단서를 종합적으로 사용하는데요, 낮에는 태양의 위치를 기준으로 방향을 잡고, 흐린 날이나 밤에는 지구 자기장을 감지하여 방향을 유지하며, 별의 배열을 이용해 항해하기도 합니다. 이동 경험이 축적된 성체는 지형지물의 형태나 해안선·강줄기 같은 시각적 단서를 활용하여 경로를 정밀하게 보정하는데요 어린 새들은 처음 이동할 때 선천적인 방향성과 거리 감각에 의존하며, 부모와 함께 이동하는 종에서는 이동 경로가 학습되어 이후 삶에서 안정적으로 재현됩니다.즉 철새의 이동은 단순한 기억이나 감각의 문제가 아니라, 유전적 본능, 환경 신호 감지, 학습, 항법 능력이 통합되어 작동하는 고도로 정교한 생태적 전략이라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.27
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고1 통합과학 산화, 환원 문제입니다!
안녕하세요.질문주신 문제에서 고려해야할 점은 산화-환원 반응의 동시성입니다.문제에서 Fe가 전자를 잃어(산화) Fe³⁺가 되고, H⁺는 그 전자를 받아(환원) H₂가 됩니다. 여기서 H⁺의 산화수가 규칙처럼 +1 → 0이 되므로 환원이라고 생각하면 되는데, 아마 헷갈린 이유는 양성자(H⁺)가 전자를 받고 바로 H₂(기체) 형태로 묶여 나온다는 점 때문입니다.즉 수소에도 산화수 규칙이 적용됩니다. 다만 H⁺가 전자를 받으면 원자 상태의 H(산화수 0)가 되고, 이것이 2개 모여 H₂를 만든 것입니다.산화수 규칙으로 보면 반응 전 HCl 안에서 H⁺의 산화수는 +1이고 반응 후 발생하는 기체인 H₂ 안의 H의 산화수는 0입니다. 즉, H⁺는 +1 → 0이기 때문에 산화수가 감소 하므로 전자를 얻는 반응인 환원이 일어난 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.11.27
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수산화나트륨의 조해성 및 중화적정 실험
안녕하세요.수산화나트륨은 공기 중 수분을 흡수해 농도가 실제로 낮아지는데요, 그래서 농도가 낮은 NaOH 용액으로 적정하면 아세트산의 몰농도가 실제보다 더 크게 계산됩니다.이는 NaOH의 조해성 때문에 생기는 문제인데요, 수산화나트륨 고체는 공기 중에서 물과 CO₂를 흡수하여 질량이 부풀어 오르고 순도가 떨어집니다. 그래서 10.0 g이라고 재었다고 해도 실제로는 순수한 NaOH는 더 적고 나머지는 물과 탄산염입니다. 즉, 계산으로 기대한 것보다 실제 NaOH 농도가 낮습니다.농도가 낮은 NaOH로 아세트산을 적정하면 적정에서는 중화되는 당량 수 = 사용한 부피 × 농도 로 계산합니다.그런데 실제 NaOH 농도는 낮은데 우리는 계산할 때 원래 기대했던 더 높은 농도라고 가정하고 계산합니다. 만약 실제 NaOH 농도는 0.080 M아데 내가 계산할 때 사용한 농도(잘못된 값)가 0.100 M, 실제로 적정에 20.0 mL NaOH가 쓰였다면 계산에서 0.100 M NaOH가 20 mL 들었으니 꽤 많은 양의 아세트산을 중화되었겠다.라고 생각하지만 실제로는 농도가 낮아서 중화한 아세트산의 양은 더 적습니다. 그래서 계산된 아세트산 농도가 실제보다 크게 나옵니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.11.27
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왜 귤이 붙어 있으면 붙어 있는 부분이 물러 지나요??
안녕하세요. 질문해주신 귤과 같은 과일은 수확 후에도 미량의 호흡을 지속하며, 껍질 표면에서 수분이 서서히 증발해 자연스럽게 건조·통풍되어야 신선함을 유지합니다. 그런데 귤을 서로 밀착해 쌓아두면 닿아 있는 접촉면에서는 공기 흐름이 거의 차단되고, 미세한 수분이 빠져나갈 공간이 없어 습도가 높아집니다. 이렇게 고습 환경이 지속되면 표피 세포가 약해지고 세균이나 곰팡이가 침투하기 쉬워집니다. 특히 귤 표면에는 자연적으로 존재하는 미생물이 많은데, 통풍이 막힌 부위에서는 이들이 빠르게 증식하여 세포벽을 분해하고 조직을 무르게 만드는 부패 과정이 일어납니다. 게다가 과일이 호흡하면서 발생시키는 열과 에틸렌 가스가 밀폐된 접촉면에 갇히면 미생물 증식 속도와 숙성 속도 모두가 빨라져 물러짐이 더욱 가속됩니다. 결과적으로 귤이 붙어 있는 부분이 먼저 물러지는 것은 통풍 부족, 국소적 고습도, 미생물 증식 때문이며, 따라서 귤을 보관할 때는 서로 닿지 않도록 한 겹으로 펼치거나, 신문지를 사이에 끼워 통풍이 되도록 배치하는 것이 물러짐과 부패를 줄이는 데 가장 효과적입니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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지질 뗏목(raft) 구조는 왜 일반막보다 더 낮은 유동성을 보이나요?
안녕하세요.질문해주신 것과 같이 세포막에는 인지질이 균일하게 섞여 있는 것처럼 보이지만 실제로는 성분 조성과 물리적 성질이 다른 미세영역들이 존재하며, 그 대표적인 구조가 지질 뗏목인데요, 지질 뗏목은 스핑고지질과 콜레스테롤이 특히 많이 모여 형성되는데, 스핑고지질의 지방산 사슬은 길고 포화되어 있어 분자 간 상호작용이 강하므로 더 촘촘하게 배열됩니다. 여기에 콜레스테롤이 결합하면 인지질 사이의 틈을 메우듯 안정화시키기 때문에 막은 더 단단하고 질서 정연한 상태가 됩니다. 이러한 조합 때문에 지질 뗏목 영역은 일반적인 인지질 막보다 분자의 확산이 느리고 유동성이 낮은 특성을 갖게 됩니다.이처럼 유동성이 낮은 미세영역이 필요한 이유는 세포 내 신호전달과 단백질 정렬을 정확하게 제어하기 위해서입니다. 세포막 수용체, G단백질, 키나아제 같은 신호전달 단백질들이 지질 뗏목 위에 선택적으로 모이면 특정 신호 경로를 빠르고 효율적으로 구성할 수 있으며, 면역세포의 항원 인식이나 신경세포의 시냅스 형성처럼 정교한 막 단백질 배열이 필요한 과정에서 중요한 역할을 합니다. 또한 병원체가 세포막을 통해 들어오는 과정이나 막 단백질의 이동·회수 같은 막 재편성 과정에서도 이러한 안정된 플랫폼이 필요합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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저온 환경에 사는 생물은 왜 인지질 막의 불포화 지방산 비율을 높이나요?
안녕하세요.질문해주신 것과 같이 저온 환경에서는 세포막이 단단하게 얼어붙듯 굳어 유동성이 급격히 감소하게 됩니다. 세포막은 인지질 이중층으로 이루어져 있는데, 지방산 사슬의 형태에 따라 막이 딱딱해지거나 부드러워지는 정도가 크게 달라집니다.포화 지방산은 곧은 사슬 구조라서 분자들이 서로 촘촘하게 밀착할 수 있으므로 온도가 떨어지면 쉽게 응고되어 세포막을 매우 경직시키게 됩니다. 반대로 불포화 지방산은 이중결합을 포함해 꺾인 구조를 가지고 있기 때문에 일정한 간격을 유지하며 배열되고, 온도가 낮아져도 분자 간 결합이 빽빽해지지 않아 세포막의 유동성을 유지할 수 있습니다.따라서 남극이나 고산지대처럼 저온 환경에 사는 생물들은 세포막이 지나치게 딱딱해지는 것을 방지하기 위해 막 인지질 내 불포화 지방산의 비율을 의도적으로 높입니다. 이렇게 하면 세포막이 얼어붙지 않고 효소 작용, 물질 이동, 신호전달 같은 필수 생명활동이 정상적으로 유지될 수 있습니다. 결국 불포화 지방산의 증가는 저온에서 세포막의 유연성과 안정성을 확보하는 일종의 막 유동성 항상성 전략이라고 할 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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온도에 따라 콜레스테롤이 유동성을 조절하는 방식은 어떻게 달라지나요?
안녕하세요.콜레스테롤은 고온에서는 유동성을 낮추고, 저온에서는 유동성을 높이는데요 즉 콜레스테롤은 막의 유동성이 지나치게 증가하거나 감소하지 않도록 완충 역할을 한다.우선 고온에서는 인지질 꼬리들이 활발히 움직여 막이 지나치게 유동적으로 되기 때문에 인지질 꼬리 사이에 끼어들어 지나친 움직임 억제합니다. 콜레스테롤의 강한 고리 구조는 단단하고 딱딱합니다. 따라서 과하게 흔들리는 인지질 지방산 꼬리 사이에 들어가 그 움직임을 막습니다.반면에 저온에서는 인지질 꼬리들이 서로 더 촘촘히 붙으며 막이 굳어지는방향으로 변합니다. 이때 콜레스테롤은 반대로 작용합니다. 콜레스테롤이 사이에 끼어 있기 때문에 인지질 분자들이 너무 가까이 달라붙는 것을 방지하며 결과적으로 막이 완전히 경직되고 결정화되는 것을 막아유동성을 증가시키고 저온에서도 막이 어느 정도 유연성을 유지하게 됩니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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올리브오일는 나무에서 나오는 열매로 오일을 만드는건가요??
안녕하세요.올리브오일은 올리브나무에서 열리는 올리브 열매를 짜서 만든 식물성 기름인데요, 올리브 나무에서 직접 기름이 나오는 것이 아니라, 열매 속에 들어 있는 오일을 압착하여 추출하는 방식입니다. 올리브나무는 지중해 지역에 흔한 상록수이고, 그 열매 안에는 풍부한 지방, 특히 올레산이 들어 있습니다. 올리브오일이 만들어지는 과정우 올리브 열매를 수확 후 씨와 과육을 함께 으깬 뒤 반죽처럼 만들고, 그 반죽에서 기계적 압력으로 기름을 짜낸 후 여과하여 투명한 오일만 분리하게 됩니다. 즉, 열매에 있던 천연 기름이 그대로 나오는 것입니다.엑스트라 버진(EVOO)은 압착만으로 얻은 가장 순수한 1차 오일이며, 열을 거의 가하지 않아 영양 손실이 적고 폴리페놀이 풍부하며 향미가 살아 있다는 이유로 건강식으로 가치가 높게 평가됩니다.또한 올리브오일은 단일불포화지방(올레산)이 풍부하기 때문에 혈중 LDL 감소를 돕고 항산화 폴리페놀이 많아 염증 억제, 노화 억제 효과가 있으며, 위 점액층 보호 등 소화에 도움을 주며 간 기능, 담즙 분비 촉진에 유익하다는 연구도 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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낙엽수의 큐티클층과 열손실 관계가 궁금해요
안녕하세요.큐티클은 왁스 성분이 풍부한 열전도율이 낮은 층인데요, 물이나 공기보다 열이 잘 전달되지 않는 물질로 이루어져 있습니다. 이때 큐티클은 수분 손실 억제가 주기능이지만, 부수적으로 열 이동을 막는 물리적 막이기도 합니다.낙엽수는 계절성 환경인 온대지역에 적응해 있어, 성장 시즌에는 광합성을 최대로 해야 하기 때문에 다음과 같은 특징을 가집니다. 잎이 얇고 기공 밀도가 높고 큐티클도 상대적으로 얇고 호흡·물질교환이 활발한데요 그 결과, 얇은 잎 + 얇은 큐티클 = 외부 온도 변화가 내부로 더 쉽게 전달되기 때문에 열손실이 커질 수밖에 없습니다. 이 때문에 낙엽수는 겨울이 오면 잎을 떨어뜨려 추운 계절 동안 잎을 유지하는 데 드는 에너지 손실을 피하는 방식으로 진화했습니다.상록활엽수나 침엽수는 잎을 오래 유지해야 하므로 큐티클이 매우 두꺼운데요, 그 이유는 수분 증발 최소화, 한랭기 단열성 확보를 위함입니다. 특히 침엽수는 겨울에도 잎을 유지하기 때문에 두꺼운 큐티클 + 취성 높은 세포벽 + 수지 + 방어적 구조로 냉기에 의한 열손실과 동결스트레스를 줄이는 특징을 가집니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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생쥐의 IGF2작용원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 일반적으로 DNA 메틸화는 유전자 발현을 억제하는 방향으로 작용하지만, 생쥐 IGF2 유전자는 각인이라는 특수한 후성유전학적 기작에 의해 메틸화될 때 오히려 발현이 가능해지는 독특한 구조를 가지고 있습니다. IGF2는 부계 유전자만 발현되고 모계 유전자는 꺼져 있는 대표적인 유전자 각인 사례인데요 즉, 정상 생쥐에서는 IGF2는 오직 아버지에게서 온 대립유전자만 켜집니다. 이 각인 조절의 핵심은 H19-ICR이라는 조절 구역에 있습니다.IGF2와 H19 유전자는 같은 조절 요소를 공유합니다. 이 enhancer는 두 유전자 중 하나만 선택하여 켜는 것인데, 선택권을 결정하는 것이 바로 ICR의 메틸화 여부입니다.이때 메틸화는 IGF2 유전자 몸체에 일어나는 것이 아니라, IGF2와 H19 사이의 ICR 조절부위에서 일어나며 ICR이 메틸화되면 CTCF 단백질이 결합하지 못하고, enhancer가 IGF2로 접근할 수 있게 되는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.11.26
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