답변 내역

안녕하세요. 세포막을 포함해 세포소기관을 구성하는 생체막이 "인지질 2중층"을 이루고 있는 것은 세포가 생명 활동을 유지하고 외부 환경과의 경계를 적절히 관리하기 위함입니다. 인지질 2중층은 세포막의 주요 구성 요소로, 이 구조는 세포의 생존과 기능에 중요한 역할을 합니다. 우선 인지질 분자는 친수성(물과 친한) 머리와 소수성(물과 싫어하는) 꼬리로 구성되어 있습니다. 머리 부분은 인산과 같은 물에 잘 녹는 부분으로, 물과 잘 상호작용하며, 꼬리 부분은 지방산으로 이루어져 있어 물에 잘 섞이지 않는 특성을 가집니다. 세포막이 물을 포함한 환경 속에서 안정적인 구조를 가지려면, 친수성과 소수성의 성질이 균형을 이뤄야 하는데요, 인지질이 2중층을 이루게 되면 친수성 머리 부분이 세포 내부와 외부의 수분이 많은 환경을 향하고, 소수성 꼬리 부분은 서로 마주 보면서 물과 접촉하지 않으려는 구조를 만듭니다. 이러한 구조는 세포막이 자발적으로 안정된 막을 형성하게 하며, 물과의 상호작용을 최소화하면서 세포를 보호합니다. 또한 인지질 2중층은 소수성 분자(예: 산소, 이산화탄소, 지용성 분자)와 같은 특정 물질이 자유롭게 통과할 수 있게 하며, 친수성 분자나 이온은 직접 통과하지 못하도록 차단합니다. 이는 세포가 필요한 물질은 받아들이고, 불필요하거나 유해한 물질은 차단하는 기능을 돕습니다.

안녕하세요. 단기 스트레스는 신체에서 다양한 반응을 일으키며, 이를 "투쟁-도피 반응(fight-or-flight response)"이라고 부릅니다. 이는 위협이나 긴급한 상황에 직면했을 때 몸이 자동으로 반응하는 생리적 변화로, 주로 자율 신경계와 내분비계에 의해 조절됩니다. 단기 스트레스가 발생하면 여러 기관과 호르몬이 관여하며, 그 과정에서 몸에 여러 변화가 나타날 수 있습니다. 우선 스트레스를 받으면 뇌의 시상하부가 활성화되어 부신에서 호르몬이 분비되도록 신호를 보내는데요, 시상하부는 부신피질자극호르몬 방출 호르몬(CRH)을 분비하고, 뇌하수체는 부신피질자극호르몬(ACTH)을 분비하여 부신에서 스트레스 호르몬을 방출하도록 자극합니다. 부신은 두 가지 주요 스트레스 호르몬을 분비하는데, 아드레날린은 즉각적인 스트레스 반응을 유발하는 호르몬으로, 투쟁-도피 반응을 일으키며, 신체의 즉각적인 준비 상태를 만듭니다. 다음으로 코티솔은 스트레스에 장기적으로 대응하는 호르몬으로, 에너지 대사와 면역 반응을 조절합니다. 아드레날린이 분비되면 심장이 더 빠르게 뛰어 산소와 영양분을 근육으로 빠르게 전달하려고 하며, 혈관이 수축하고 심박출량이 증가하면서 혈압이 상승합니다. 이는 긴급 상황에서 신체의 중요한 부분으로 피를 더 많이 보내기 위한 반응입니다. 다음으로 폐로 들어오는 산소량을 늘려 신체의 에너지를 빠르게 충전하려는 목적입니다. 이로 인해 짧고 빠른 호흡이 일어날 수 있습니다.

안녕하세요. 아플 때 열이 나는 것은 세균(박테리아)나 바이러스와 같은 외부 병원체의 감염에 대항하는 신체의 자연적인 방어이고, 사실상 면역 체계가 제 역할을 다하고 있다는 표시라고 이해할 수 있습니다. 세균이나 바이러스에 감염되면, 면역세포인 백혈구가 분비하는 열 발생 물질이 시상하부에서 프로스타글란딘을 생성하여 설정 온도를 올립니다. 체온이 높아지면 백혈구 작용 등 면역 기능은 향상되고, 세균이나 바이러스의 활성은 억제되기 때문에, 병원체에 감염이 되었을 때 체온이 올라가는 것입니다.

안녕하세요. 지구상에 서식하고 있는 펭귄의 종 수는 총 19종이며, 세계자연보전연맹(IUCN)은 그중 절반 이상을 멸종 위기종으로 지정한 상태입니다. 가장 큰 펭귄의 종은 "황제펭귄"으로 키는 최대 122cm, 몸무게는 22.7~45.4kg이며, 수컷이 암컷보다 약간 더 크고, 알을 품고 새끼를 양육하는 동안은 체중이 많이 줄어든다는 특징이 있습니다. 이들은 주로 로스해, 케이프워싱턴(cape washington), 빅토리아랜드의 쿨먼섬 등에 서식합니다. 가장 작은 펭귄의 종은 "쇠푸른펭귄"으로, 작은 몸집 때문에 페어리펭귄·요정펭귄(Fairy Penguin), 꼬마펭귄(Little Penguin)이라고 불리기도 하며, 키는 30~33cm, 몸길이는 최대 43cm, 몸무게 약 1.5kg인 것으로 알려져 있습니다. 이들의 경우에는 오스트레일리아 남부 해안, 뉴질랜드 해안 전반에 서식합니다. 펭귄은 남극 이외에도 남아메리카, 남아프리카, 오스트레일리아나 뉴질랜드, 그리고 적도 부근의 갈라파고스 제도에도 넓게 서식하고 있습니다.

안녕하세요. 전등 커버 안에 왜 벌레의 사체가 쌓여있는지에 대해 의문을 가질 수 있는데요, 벌레가 전등 주변을 계속 맴돌다가 우연히 전등 커버의 틈새로 들어가서 죽었다는 것을 쉽게 유추할 수 있는데, 많은 사람이 이 모습을 보면서 벌레가 밝은 빛을 좋아한다고 생각합니다. 사실 일부 벌레는 빛이 비치는 것에 따라 운동하는 방향이 정해지는 성질을 가지고 있는데요, 이를 주광성이라고 하고, 빛을 향해 나아가는 성질을 양의 주광성이라고 합니다. 대부분 곤충은 2개의 겹눈과 3개의 홑눈이 있는데요, 곤충의 눈을 확대해서 보면 벌집처럼 되어 있고, 무늬 하나하나가 사물을 보고 있어서 시야각이 매우 넓습니다. 날아다니면서 움직이는 물체를 잘 볼 수 있게 해주는 생존에 적합한 눈 구조입니다. 하지만 이러한 눈 구조의 단점은 명확하게 보이지 않는다는 것으로 곤충 중 비교적 시각이 발달한 축에 속하는 꿀벌도 사람 시력의 1/60~1/80 수준이라고 합니다. 그래서 빛에 민감하게 반응해 이동하는 방향을 결정하는 식으로 환경에 적응했습니다. 즉, 벌레가 빛을 보면 달려드는 이유는 인간이 만들어 놓은 인공조명으로 인해 비행 시스템에 문제가 생겼기 때문이고, 이에 대한 대응책이 없으므로 빛을 내뿜는 뜨거운 전등 주변을 맴도는 겁니다. 이렇게 전등 주변을 맴돌다가 전등 커버의 틈새로 들어가고 다시 빠져나오지 못해 전등의 열기 때문에 죽는 것입니다.

안녕하세요. 네, 인간을 포함한 동물의 경우에는 세포호흡을 하는데 반드시 산소가 필요한 생명체이지만, 지구상에는 산소없이 살 수 있는 생명체들도 많이 존재합니다. 메탄세균, 환산염환원세균, 클로스트리디움 등을 포함한 혐기성 세균의 경우 산소가 없는 조건에서 생육하는 세균이며, 이들의 경우 세포호흡 과정에서 인간과 달리 전자수용체를 산소 이외의 질소나 황을 사용하기 때문에 산소 없이도 생존 가능합니다. 또한 모든 동물은 살아가기 위해 산소를 필요로 한다고 알고 있겠지만 그렇지 않은 동물이 최초로 발견되었는데요, ‘헨네구야 살미니콜라(Henneguya salminicola)’란 학명의 작은 기생충은 연어 세포 속에 사는데 에너지를 생산하기 위해 산소를 필요로 하지 않게 진화했다고 합니다.

안녕하세요. 기후변화는 인간에 대한 바이러스의 위협을 키울 수 있는데요, 빙하나 영구동토층에 갇혀 있던 바이러스가 얼음이 녹으면서 바깥 세상으로 나올 수 있기 때문입니다. 수천년 동안 얼음 속에서 꼼짝 못하고 있던 바이러스는 인간의 면역체계가 접해 보지 않은, 전혀 낯선 잠재적 공포의 대상입니다. 4만8500년 동안 시베리아 영구동토층 안에서 언 상태로 있던 바이러스가 되살아났다는 연구 결과가 나왔으며, 영구동토층의 얼음이 녹을 경우 지구상의 식물과 동물에 위협이 될 수 있습니다. 물론 빙하가 모두 녹는다고 해서 인간이 모두 죽을 것이라고 단정짓지는 못하지만, 오랫동안 빙하나 영구동토층에 언 상태로 존재했음에도, 여전히 감염력이 있기 때문에 주의와 연구는 필요할 것으로 보입니다.

안녕하세요. "파란고리문어"는 연체동물문 문어과에 속한 소형문어로, 노란색 바탕에 푸른 고리 무늬가 특징이며 강력한 독을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 성체는 몸 길이가 10cm 내외, 무게가 80g 정도로 푸른점문어속(genus Hapalochlaene)에 속한 문어류 중 가장 큰 편이며, 연안 가까운 지역에서 50m 깊이의 지역까지 발견됩니다. 무리를 이루지 않고 독립생활을 하며 주로 낮 동안에는 바위나 다른 물체의 아래쪽에 숨어있다가 주로 밤에 나와서 먹이를 잡아먹거나 짝짓기를 합니다. 갑각류 등의 먹이를 마비시키기 위한 독을 가지고 있으며 복어 등에서 발견되는 테트로도톡신도 가지고 있어, 물리면 매우 치명적이며 마비, 구토 등의 증상이 나타날 수 있으며, 몸 표면의 점액과 먹물에도 독성물질을 함유하고 있습니다. 테트로도톡신이라는 독은 1mg만으로 사람을 사망에 이르게 할 수 있을 정도로 치명적인 독이며, 파란고리문어는 복어보다 훨씬 더 많은 양의 테트로도톡신을 보유하고 있습니다. 당연히 먹어선 안 되지만 만져서도 안 되는데요, 몸 표면 점액과 먹물 안에도 맹독성 물질이 들어있기 때문이며, 게다가 공격받는다고 인식하면 이빨로 무는데 얇은 옷을 뚫을 만큼 날카롭고 침샘 역시 테트로도톡신으로 가득 차있기 때문에 각별한 주의가 필요합니다.

안녕하세요. 곰팡이가 핀 음식은 가급적 먹으면 안되는데요, 상한 부분만 떼고 먹더라도 이미 눈으로 보이지 않는 곳까지 곰팡이가 퍼져 있는 상태이기에 곰팡이도 같이 먹는 걸 피할 수 없기 때문입니다. 하지만 곰팡이가 식품의 발효를 도와 음식을 더 맛있게 만들거나 장기 보존하기 쉬운 형태로 만들어주기도 하는데요, 오래전부터 인류는 다양한 음식을 발효할 때 곰팡이의 도움을 받았습니다. 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스의 박사후 연구자인 힐-마이니와 제이 케슬링 교수는 인도네시아에서 두부나 콩 요리를 만들고 남은 찌꺼기를 발효한 식품인 온쿰을 조사했는데요, 먹기 힘들고 맛도 없는 콩 찌꺼기를 새로운 음식으로 바꿔주는 곰팡이의 정체는 붉은 빵 곰팡이로 불리는 ‘뉴로스포라 인터메디아’(Neurospora intermedia)였습니다. 뉴로스포라 곰팡이는 젤리 같은 몰드를 만드는데, 식감이 우수해 오래전부터 인도네시아 자바섬에서 전통 식품을 발효시키는 데 사용되어 왔다고 합니다. 연구팀은 뉴로스포라가 콩 찌꺼기만 좋아하는 게 아니라는 사실에 주목했는데요, 이 곰팡이는 콩이나 귀리, 쌀 같은 곡물이나 그 찌꺼기를 분해해 발효시킬 수 있습니다. 따라서 유통기한이 지난 빵이나 곡물을 발효시켜 새로운 음식을 만들 수 있습니다.

안녕하세요. 네, "너구리"는 식육목 개과에 속하는 포유류인데요, 몸길이 50∼68cm, 꼬리길이 15~18㎝, 몸무게 4~10㎏으로, 개과 중 원시적인 동물입니다. 몸은 땅딸막하고 네 다리는 짧으며, 귓바퀴도 작고 둥글고, 주둥이는 뾰족하며, 꼬리는 굵고 짧습니다. 몸의 털은 길고 황갈색이며, 등면의 중앙부와 어깨는 끝이 검은 털이 많고 얼굴, 목, 가슴 및 네 다리는 흑갈색을 띱니다. 야행성 동물이지만 가끔 낮에도 숲속에 나타날 때가 있다고 하는데요, 낮에는 숲이나 바위 밑, 큰 나무 밑의 구멍이나 자연동굴 속에서 자다가 밤이 되면 나와서 들쥐·개구리·뱀·게·지렁이류·곤충·열매·고구마 등을 먹는 잡식성입니다. 나무에 올라가서 열매를 따먹기도 하며, 식욕이 대단해 한꺼번에 많은 양의 먹이를 먹습니다. 너구리가 선호하는 서식환경은 호수나 개울이 주변에 있는 숲속인데, 뛰어난 적응력으로 산이나 논밭뿐 아니라 도시 하천에서도 잘 살아갑니다.