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Rh항원이 실제50개가 넘는다는데 어떤 항원이 문제가 있나요
안녕하세요. 혈액을 수혈해야 할 때 혈액형이 같아야 수혈이 가능한데요, 적혈구 표면에는 여러 종류의 항원과 항체가 존재합니다. 이 중 항원성이 강하고, 심각한 부작용을 일으킬 수 있는 종류로 혈액을 구분한 것이 ABO 혈액형과 Rh 혈액형인데요, 수혈 할 때, 헌혈 할 때, 장기 이식, 골수 기증 할 때 등의 상황에서 혈액형 조사가 필요합니다. ABO 혈액형은 적혈구 표면의 A, B항원에 대한 항체가 존재하는지에 따라 나뉘는데요, 각각의 항원에 대한 항체가 만나면 적혈구가 파괴되고 응집 반응이 일어나며, 이러한 특성을 활용하여 검사를 진행합니다. 다음으로 Rh 혈액형은 Rh+와 Rh-로 구분하는데요, C, c, D, E, e 등 여러 항원 중 가장 항원성이 강한 D항원의 존재 유무로 나뉘게 됩니다. 이때 D항원이 존재하면 Rh+, D항원이 없으면 Rh-로 표기하며, Rh혈액형도 ABO혈액형과 마찬가지로 수혈 시 부작용을 일으킬 수 있어 수혈 전에 반드시 검사하여 확인이 필요합니다. 같은 혈액형이어도 ABO, Rh 이외에 다른 항체를 가진 사람이 존재하며, 수혈을 받았던 적이 있거나 임신 등으로 생길 수 있기 때문에 같은 혈액형의 혈액을 수혈 할 때에도 수혈 전 미리 검사가 필요합니다. 수혈 받을 사람의 혈청과 수혈될 혈액의 항원(적혈구)를 반응시켜 결과를 확인한 후 수혈을 진행해야 안전하며, 수혈 할 때마다 매번 반드시 실시하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.11.17
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혈액형마다 항원 항체반응의 구체적인 원인이 무엇인가요
안녕하세요.항원-항체 반응에 대해서 이해하기 위해서는 우선 '항원'과 '항체'가 무엇인지부터 알아야합니다. ‘항원(antigen)’은 우리 몸속에 침입해 면역반응을 일으키는 물질을 말합니다. 쉽게 말해, 외부에서 우리 몸 안으로 들어온 ‘이물질’로 ‘몸속에 영향을 미치는 요인’ 혹은 ‘건강을 해치는 위험 요소’라고 할 수 있습니다. 대표적인 예로 세균, 곰팡이, 바이러스와 같은 병원체 혹은 병원체에서 분비되는 독소 또는 화학물질, 미생물, 기생충 등이 항원으로 작용합니다. 다음으로 우리 몸은 외부에서 항원이 침입하면 이에 맞서기 위해 방어 물질을 만들기 시작합니다. 이러한 방어 물질을 ‘항체(antibody)’라고 하는데요, 항체가 만들어지기 위해서는 우리 몸속에서 순환하던 혈액 속의 B림프구*가 외부에서 들어온 항원을 인지하고 결합하는 과정을 거칩니다. B림프구는 결합한 정보를 바탕으로 방어물질인 항체를 만들어 내는 것이죠. 이렇게 만들어진 항체는 항원과 결합해 항원의 움직임이나 독성을 제압하는 역할을 합니다. 다른 혈액형이 만나 항원-항체 반응이 일어나는 이유는 우리 면역 체계가 외부로부터 침입한 물질(항원)을 식별하고 방어하기 위해 설계된 생리학적 메커니즘 때문입니다. 구체적으로 항원-항체 반응이 일어나는 원리는 다음과 같습니다. 우리 몸의 면역 시스템은 자기(self)와 비자기(non-self)를 구분하는 기능을 가지고 있습니다. 이 시스템은 외부로부터 들어온 이물질, 병원균, 혹은 외부 혈액을 인식하고 적절한 면역 반응을 유도합니다. 혈액형이 다른 사람의 적혈구가 들어오게 되면, 수혈 받은 적혈구의 표면에 있는 항원이 수혈 받는 사람의 항체에 의해 인식됩니다. 이 항원이 "비자기"로 식별되면 항체가 항원에 결합합니다. 항체가 항원에 결합하면 적혈구 응집(agglutination)이라는 현상이 일어납니다. 즉, 적혈구들이 서로 엉겨 붙어 혈액이 덩어리 형태로 뭉칩니다. 이 과정은 혈류를 막아 산소 공급에 지장을 초래할 수 있으며, 심각한 경우에는 용혈(hemolysis), 즉 적혈구가 파괴되어 헤모글로빈이 혈류로 방출됩니다. 용혈은 신장 손상이나 심한 알레르기 반응 등 심각한 부작용을 유발할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.17
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동물들은 혈액형이 어떤식이고 사람과 차이가 무엇인가요
안녕하세요.동물들도 혈액형이 있습니다. 사람과 마찬가지로 동물의 혈액형은 혈액 내의 항원에 따라 구분됩니다. 그러나 각 동물 종마다 혈액형 시스템이 다르고, 사람의 혈액형 체계(A, B, AB, O)와는 큰 차이가 있습니다. 개는 DEA(Dog Erythrocyte Antigen)라는 혈액형 시스템을 가지고 있으며, 약 8가지 주요 혈액형으로 구분됩니다. 이 중 가장 중요한 것은 DEA 1.1입니다. DEA 1.1 양성(positive)과 DEA 1.1 음성(negative)으로 나뉘며, 수혈할 때 이 혈액형의 일치 여부가 중요합니다. 다음으로 고양이의 혈액형은 A, B, AB의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 대부분의 고양이들은 A형이지만, 특정 품종에서는 B형이 많기도 합니다. AB형은 매우 드문 편입니다. 말의 혈액형 시스템은 매우 복잡하며, 7개의 주요 항원 그룹과 약 30개의 하위 항원이 있습니다. 주요 그룹은 A, C, D, K, P, Q, U입니다. 소는 11가지 혈액형 그룹을 가지고 있으며, 그중 B형 그룹은 가장 복잡한 항원 시스템을 가지고 있습니다. 사람의 혈액형 시스템은 A, B, AB, O와 Rh+ 및 Rh-로 나누어져 있습니다. 이는 적혈구 표면의 항원에 의해 결정됩니다. 동물들은 사람과 전혀 다른 항원 시스템을 가지고 있기 때문에, 사람의 혈액형을 동물에게 적용할 수 없습니다. 각 동물 종은 저마다의 혈액형 분류 체계를 가집니다.
학문 / 생물·생명
24.11.17
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지렁이나 달팽이 같이 암수가 한 몸인 자웅동체 생물이 있는데요. 물고기중에도 자웅동체 생물이 있나요?
안녕하세요,네, 지렁이와 달팽이 이외에도 물고기 중에도 자웅동체인 경우가 있습니다. 동물은 대부분 자신의 성별을 결정할 수 없는데요, 이는 선천적으로 결정되는 것으로 주어진 성별로 죽을 때까지 살아가는 것이 일반적입니다. 성염색체에 의해 생식소가 정소, 난소 중 하나로 발달되며 난소를 가지고 난자를 만드는 암컷과 생식선인 정소를 갖고 정자를 만드는 수컷으로 구별하는데요, 이를 자웅이체라고 합니다. 반면에 동물에 있어 정상적인 상태에서 1개의 개체에 암수 양쪽의 생식소를 모두 가진 것을 자웅동체, 혹은 암수한몸이라고 하는데요, 보통은 단세포 동물이나 무척추동물이 자웅동체인 경우가 많지만 해양 척추동물인 물고기가 자웅동체인 경우도 있습니다. 예시로는 '세발치'라는 물고기가 있는데요, 이는 긴촉수매퉁이속에 속하는 물고기로 수심 800~6000m까지 분포합니다. 이 세발치는 암수 생식기를 모두 가진 자웅동체로, 짝을 만나면 서로 암컷과 수컷의 역할을 해서 번식하지만 짝을 만나지 못하는 경우엔 자가 번식을 한다는 특징이 있습니다. 이욍에도 '감성돔'은 성이 전환되는 어종 중에 하나로, 처음에는 전부 난소와 정소를 동시에 지닌 수컷으로 태어나지만 2~3년생이 되면 자웅동체가 되며, 5년생 정도의 성어가 되면 암수가 완전히 분리되는 자웅이체가 되면서 대부분 암컷이 된다는 특징이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.17
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우리몸이 각성이 되면 몸속에서 어떤 반응이 일어나나요?
안녕하세요.카페인과 같은 각성물질이 체내에 흡수될 경우 인체를 직접 자극하는 것이 아니라 신경전달 물질의 생성 및 분비를 자극하는 역할을 통해 간접적으로 중추신경계를 자극하게 되는데요, 다시 말하면 두뇌와 척추 세포들의 활동을 억제하는 아데노신이라는 인체 내의 특정 화학물질의 활동을 저지함으로써 간접적인 자극제 역할을 합니다. 체내에서 어떤 물질이 화학작용을 하려면 고유한 장소에 결합해야만 가능한데요 그런데 체내에 흡수된 카페인은 일시적으로 신경흥분을 억제하는 물질인 아데노신이 결합하는 자리에 경쟁적으로 결합하게 됩니다. 쉽게 설명하면 체내에서 아데노신이 결합하여 흥분을 억제할 수 있는 자리가 열 개 있고 아데노신이 열 개 있을 경우, 아데노신만이 그 자리에 결합하여 신경흥분 억제작용이 최고에 달합니다. 그러나 카페인이 열 개 체내에 들어오면 아데노신과 자유경쟁을 하게 되고 결국 아데노신이 결합할 자리에 아데노신이 다섯 개, 카페인이 다섯 개 결합하게 되며 따라서 아데노신이 제 기능을 발휘할 수 없어 신경흥분 억제 작용이 반으로 떨어지며 그 결과 신경세포들의 활동이 활발해지는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.11.12
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다윈의 자연선택설이 과학계에 미친 영향이 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 다윈의 자연선택설은 생물학을 포함한 과학 전반에 큰 영향을 끼쳤습니다. 우선 자연선택설은 다양한 생물학적 현상을 통합할 수 있는 이론적 틀을 제공했는데요, 이를 통해 종의 다양성과 변화가 설명 가능해졌고, 생물학 연구의 기본 틀이 되었습니다. 이전에는 생명체가 고정되고 변하지 않는다고 여겨졌지만, 다윈의 이론은 생물 종이 환경에 적응하면서 변화하고 진화한다고 설명했습니다. 자연선택설은 진화생물학의 기초를 세웠습니다. 이 이론이 생물학의 중심 개념이 되면서, 생물학자들은 종의 기원과 변화를 연구하는 새로운 연구 분야를 발전시켰습니다. 유전자 연구와 생태학적 연구는 다윈의 이론을 기반으로 발전했습니다. 다윈이 주장한 자연선택과 멘델의 유전법칙이 결합하면서, 현대 진화론이 발전하게 되었습니다. 이를 통해 진화가 유전적 변이에 따라 일어난다는 점이 명확해졌고, 생물학은 유전학과 생태학을 연결하는 종합적인 학문으로 발전했습니다. 자연선택은 생물들이 환경에 적응하는 과정을 설명하는 데 중요한 개념입니다. 생물학자들은 생태계 내의 상호작용과 종의 분포를 연구하면서, 자연선택의 역할을 이해하게 되었습니다. 이는 환경 보호와 생물 다양성 보전에 대한 연구에도 큰 영향을 주었습니다. 마지막으로 다윈의 이론은 인간이 다른 생명체들과 진화적으로 연결되어 있다는 생각을 확산시켰습니다. 이는 인간의 존재와 생명의 본질에 대한 철학적 논의에도 영향을 미쳤고, 자연과학이 사회과학 및 인문학에 끼치는 영향력을 강화했습니다. 이처럼 다윈의 자연선택설은 생물학의 근본적인 개념을 바꾸었을 뿐만 아니라, 과학적 사고방식에 혁신을 일으켜 다양한 학문 분야에 큰 영향을 미쳤습니다.
학문 / 생물·생명
24.11.10
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꿀벌의 집을 보게 되면 육각형으로 되어 있던데요 왜 육각형으로 만드는 건가요?
안녕하세요. 꿀벌의 벌집이 육각형으로 보이는 이유에 대해서 설명드리겠습니다. 진화론으로 유명한 찰스 다윈은 벌집에 대해 “육각형 벌집은 낭비가 전혀 없는 완벽한 구조물이다.”라는 찬사를 내놓았는데요, 벌집의 육각형 구조는 매우 안정적이고, 재료에 비해 넓은 공간을 얻을 수 있어 경제학적으로 완벽한 구조물이라는 말입니다. 하지만 육각형 구조는 벌이 만든 것이 아니라 물리적 힘에 의해 만들어진다는 사실이 밝혀졌습니다. 영국 카디프대 부샨 카리할루가 박사팀은 벌집의 육각형 구조가 표면장력에 의해 만들어진다는 사실을 밝혀내 네이처에 발표했는데요, 연구팀은 벌이 만들고 있는 벌집에 연기를 불어넣어 벌들을 내쫓은 뒤 내부 구조를 관찰해본 결과 갓 만들어진 공간은 원형모양이라는 사실을 발견했으며, 반면 만들어진지 며칠이 지난 공간은 육각형의 모양을 띄고 있는 것으로 나타났다고 합니다. 원형이었던 공간이 며칠 만에 육각형으로 변한 것에 대해 연구진은 ‘표면장력’ 때문이라고 설명했습니다. 일단 벌들이 원형모양의 벌집을 만들고 나면 체온을 이용해 밀랍을 가열시키는데요, 밀랍의 온도가 45℃에 이르면 말랑말랑한 상태가 되는데, 이 때 다른 공간의 면 3개가 맞닿아 있는 부분에서 표면장력이 작용하면서 육각형 모양으로 변한다는 것입니다.
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새들중에 알이 아니라 새끼를 낳는 새종류가 있나요?
안녕하세요. 난생이란 알이 모체 밖으로 배출되어 알 속의 영양만으로 발육하여 새로운 개체가 되는 것을 말하며, 알 속의 난황을 양분으로 하여 발육하다가 일정한 시기에 이르면 난막을 깨뜨리고 부화함.새들은 모두 알을 낳는 난생 동물입니다. 지금까지 알려진 조류 중에는 포유류처럼 새끼를 낳는 종은 존재하지 않습니다. 조류의 번식 방식은 난생에 국한되어 있지만, 알을 낳고 나서 새끼를 기르는 방식은 매우 다양합니다. 어떤 새들은 알이 부화하자마자 새끼들이 독립적으로 활동할 수 있는 반면, 어떤 새들은 부모가 오랫동안 새끼를 돌봐주며 먹이를 공급해야 합니다. 따라서 새들 중에는 포유류처럼 새끼를 낳는 종은 없으며, 모두 알을 낳는 방식으로 번식합니다.
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은행나무는 나뭇잎이 노랗게 물드는데 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 가을철에 은행나무 잎이 가을에 노랗게 물드는 이유는 주로 잎의 색소 변화 때문입니다. 가을이 되면 기온이 내려가고 일조 시간이 짧아지면서 나뭇잎의 광합성 활동이 줄어들고, 엽록소가 분해됩니다. 엽록소는 잎을 초록색으로 보이게 하는 색소인데, 이것이 사라지면서 다른 색소들이 드러나게 됩니다. 우선 은행나무는 잎 속에 카로티노이드라는 노란색 색소를 함유하고 있습니다. 여름에는 엽록소가 풍부해서 카로티노이드 색이 잘 보이지 않지만, 엽록소가 분해되면서 카로티노이드의 노란색이 뚜렷하게 나타납니다. 또한 단풍나무나 벚나무 같은 나무는 가을이 되면 안토시아닌이라는 붉은색 색소가 생성되어 잎이 빨갛게 변하는데, 은행나무는 안토시아닌을 많이 생성하지 않습니다. 대신, 은행나무는 카로티노이드가 주로 남아 있어 잎이 노랗게 물드는 것입니다. 따라서 은행나무 잎이 가을에 노랗게 변하는 것은 엽록소가 분해되면서 카로티노이드 색소가 드러나기 때문이라고 보시면 도비니다.
학문 / 생물·생명
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스펀지밥에 나오는 스펀지밥은 어떤 해양생물인가요?
안녕하세요. 스펀지밥에 나오는 주인공인 '스펀지밥'은 바다의 스펀지인 '해면'이라고 하는 해양 동물입니다. 겉모습 때문에 해면을 식물이라고 알고 있는 경우도 많은데요, 실제로는 동물에 속합니다. 해면은 물을 내부로 들여보내기 위한 수많은 구멍들이 있는 것이 특징인데요, 그 물을 효과적으로 흐르게 하는 특유의 수관계를 가지고 있습니다. 그리고 탄산칼슘이나 규산질로 이루어진 골편과 콜라겐으로 된 골격에 의해 몸이 지지됩니다. 하지만 해면은 동물에 속하기는 하나, 뚜렷한 기관이나 조직이 있지는 않습니다. 또한 각각의 세포들은 어느 정도 독립성을 보여 마치 불가사리처럼 해면의 몸을 해체시켜도 다시 새로운 해면체를 형성할 수 있는 특징을 가지고 있습니다.
학문 / 생물·생명
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