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답변 내역

냉장고가 차가우면 온도로 인해서 세균이 번식하지 못해서 그래서 냉장고에 음식을 넣으면 안상하는 건가요??
안녕하세요. 네, 맞습니다. 냉장고 속에서 음식이 잘 보존되는 이유는 세균과 곰팡이 같은 미생물의 생장 속도가 온도에 크게 의존하기 때문인데요, 원래 세균이 증식하려면 단백질을 합성하고, 효소로 대사를 돌리고, 세포 분열을 해야 하는데, 이 모든 과정은 효소 반응에 기반합니다. 일반적으로 효소 반응은 온도가 높을수록 빠르게 진행되지만, 온도가 낮아지면 효소의 활성도가 크게 떨어지는데요, 따라서 냉장고처럼 낮은 0~4 °C에서는 세균이 죽는 것은 아니지만, 대사 속도가 극도로 느려져서 번식 속도가 현저히 줄어듭니다. 따라서 냉장고는 세균을 완전히 없애는 멸균 장치는 아니지만 세균 증식을 지연시켜 음식이 상하는 속도를 늦추는 역할을 하는 것이며, 그래서 냉장고에 넣어둔 음식도 시간이 오래 지나면 결국 부패하게 됩니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.25
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꿈에서 예지몽을 꾼다는 사람들은 실제로 예지몽인지 아니면 그냥 우연히 그렇게 바라는 것이 꿈이 되어서 꿈을 꾸게 된것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 예지몽이라고 불리는 현상은 과학적으로 보면 실제로 미래를 예측한다기보다는, 뇌가 가진 기억, 예측, 우연의 작용이 결합해서 그렇게 느껴지는 것이라고 보시는 것이 맞겠습니다. 우리 뇌는 현재까지의 경험과 정보를 바탕으로 다음에 일어날 일을 미리 예상하는 기능을 가지고 있는데요, 예를 들어 시험을 앞두고 불안할 때 시험장에서 문제를 푸는 꿈을 꾸는 것은, 실제로 미래를 본 것이 아니라 뇌가 불안을 해소하려고 가능한 시나리오를 만들어 낸 것이며 즉, 예지몽처럼 느껴지지만 사실은 뇌의 예측 모델이 반영된 것입니다.또한 꿈은 매우 다양한 내용이 섞여 나타나는데, 대부분은 잊어버립니다. 그런데 실제 생활에서 꿈과 비슷한 사건이 벌어지면, 사람은 그것만 강하게 기억하고 내 꿈이 맞았다고 생각하며 이런 현상을 선택적 기억 편향이라고 하는데요 즉, 수많은 꿈 중에서 일부만 현실과 맞아떨어진 것처럼 보이는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.25
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꿈이라는건 어떻게 꾸는 것인지 과학적으로 알려주세요.
안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 꿈은 단순한 환상이 아니라 뇌에서 실제로 일어나는 신경학적 활동의 산물이라고 볼 수 있습니다. 우선 꿈이 생성되는 뇌의 조건으로는 두 가지가 있는데요, 첫번째는 REM 수면 상태입니다. 이는 보통 잠든 지 약 90분 후 나타나며, 이때 뇌파는 깨어 있을 때와 유사하게 불규칙하고 빠른 형태를 보입니다. 또한 감각 차단 + 뇌 활성화로, 외부 자극은 차단되지만, 뇌 속 신경회로는 여전히 활발하게 활동하고 있는데요, 이때 뇌는 내부 기억·감정·상상을 조합하여 꿈이라는 경험을 구성하게 되는 것입니다. 이러한 꿈을 형성하는데 중요한 뇌의 영역으로는 우선 시상이 있습니다. 시상은 외부 감각 입력은 줄어들지만, 내부 신호를 전달하여 시각적 장면이 만들어지도록 하며, 해마는 기억을 저장하고 불러오는 역할을 하며, 꿈에서 과거 경험이 재구성되는 데 관여합니다. 다음으로 편도체에서는 감정 반응을 담당하여, 꿈이 종종 강한 공포·즐거움 같은 감정과 결합되는 이유가 되고, 마지막으로 전두엽은 논리적 사고와 자기통제 기능이 이때 상대적으로 억제되므로, 꿈에서는 현실에서는 불가능한 일이 자연스럽게 일어나는 것처럼 느껴지게 합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.25
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태양광에서 인간이 얻을수 있는 에너지는 비타민D 밖에 없나요?
안녕하세요. 네, 원래 비타민은 체내에서 합성이 불가능하여 외부로부터 섭취해야 하는 성분으로 알려져 있었으나 비타민 D의 경우에는 태양광 에너지를 통해 합성이 가능합니다. 우선 태양광은 지구 생명체에게 막대한 에너지원이지만, 인간은 광합성을 할 수 없기 때문에 태양의 빛 에너지를 직접 화학적 에너지로 전환하지 못합니다. 하지만 태양광이 우리 몸에 주는 영향은 비타민 D 합성에 국한되지 않고, 여러 가지 생리학적 기능을 조절하는 데 기여합니다.비타민 D 합성 이외에도 태양광 중 가시광선은 망막을 자극하여 시교차상핵(SCN)이라는 뇌의 생체시계 중추에 신호를 보내는데요, 이를 통해 세로토닌과 멜라토닌의 분비 리듬이 조절되며 즉, 태양광은 직접적인 화학 에너지를 제공하지는 않지만, 우리 뇌의 에너지 사용 리듬을 제어한다고 보시면 됩니다. 또한 햇빛 노출은 세로토닌 분비를 증가시켜 기분을 안정시키고, 우울증을 완화하는 효과가 있으며, 또한 일부 연구에서는 자외선이 피부의 T세포 활성이나 면역 반응을 간접적으로 조절할 수 있음이 보고되었습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.25
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d 오비탈의 에너지 갈라짐은 왜 발생하나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 d 오비탈의 에너지 갈라짐은 배위결합에서 아주 핵심적인 현상인데요, 이 현상은 리간드가 중심 금속 이온 주변에 특정한 기하학적 배열을 이루며 접근할 때, 금속의 다섯 개 d 오비탈이 리간드의 전자 구름과 서로 다른 정도의 정전기적 반발을 받기 때문에 발생합니다.우선 중심 금속 이온이 단독으로 존재할 때는 다섯 개 오비탈은 모두 같은 에너지를 가지고 있는데요, 이때 리간드는 금속 이온의 비어 있는 궤도에 비공유 전자쌍을 제공하여 배위결합을 형성합니다. 이때 리간드의 전자 구름은 금속의 d오비탈에 이미 존재하는 전자와 정전기적 반발을 일으키는데요, 하지만 모든 d 오비탈이 리간드 방향과 같은 정도로 마주하지 않으므로, 반발 정도가 오비탈마다 달라집니다. 예를 들어서 6개의 리간드와 결합을 형성하는 옥타헤드랄 착물의 경우에는 6개의 리간드가 금속을 중심으로 정육면체 모서리 방향(±x, ±y, ±z 축)을 따라 배치됩니다. 이때 이때 축 방향에 전자 밀도가 집중된 오비탈의 경우에는 리간드 전자 구름과 직접적인 반발을 강하게 받기 때문에 에너지가 상승하는 것입니다. 반면에 축이 아니라 축 사이 평면 방향에 퍼져 있는 오비탈의 경우에는 리간드와 직접 마주치지 않으므로 반발이 상대적으로 적으며 에너지가 낮아지게 되는 것입니다. 따라서 d 오비탈의 갈라짐은 리간드 전자 구름과 중심 금속 d 오비탈의 공간적 겹침 정도 차이 때문에 발생하는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.25
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자율 신경의 조절에 따라서 침분비는 어떻게 달라지나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 침 분비는 자율신경계에 의해 정밀하게 조절되며, 특히 부교감 신경과 교감 신경이 서로 다른 방식으로 작용하기 때문에 분비되는 침의 양과 성분이 달라지는 것인데요, 우선 부교감 신경은 자극되었을 때 침 분비를 촉진하는 쪽입니다. 침샘 세포에서 수분과 전해질의 분비가 증가하며 침이 묽고 양이 많은데요 예를 들어서 아밀레이스와 같은 소화 효소와 점액도 함께 분비되기 때문에 음식물 소화 및 삼킴에 돕습니다. 이는 음식을 보거나 씹을 때, 소화에 대비해야 할 때 활성화됩니다. 반면에 교감 신경이 자극되었을 경우에는 침의 성질을 변화시키는데요, 침샘의 단백질 중에서도 특히 효소와 점액의 분비가 증가하며 혈관 수축으로 인해 침의 양은 줄어들고, 점성이 높은 끈적한 침이 됩니다. 교감신경은 긴장, 스트레스, 흥분 상태에서 활성화됩니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.25
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배위결합 형성 시 결정장 이론에서 인력과 반발력에 영향을 미칠 수 있는 요인은 각각 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 배위결합에서 중심 금속 이온과 리간드 사이의 상호작용을 결정장 이론, CFT로 설명할 때, 리간드가 금속 이온의 d 오비탈에 접근하면 두 가지 힘이 작용하게 됩니다. 우선 리간드가 제공하는 비공유전자쌍과 금속 이온의 양전하 사이의 정전기적 인력에는 금속 이온의 전하 크기가 영향을 미칠 수 있는데요, 금속 이온의 양전하가 클수록 리간드의 전자쌍을 더 강하게 끌어당깁니다. 또한 금속 이온의 크기가 작을수록 전하 밀도가 커져 리간드 전자를 더 강하게 당기며, 이와 함께 CN⁻, CO 같은 강한 장 리간드는 전자쌍을 더 강하게 제공해 인력이 커집니다. 반면에 리간드의 전자쌍이 금속 이온의 d 오비탈 전자밀도와 겹치면서 생기는 전자-전자 반발력에는 금속 이온의 d 전자 수와 배치가 영향을 미치는데요, d 오비탈이 이미 전자로 많이 채워져 있다면, 리간드 전자쌍이 들어오면서 전자-전자 반발이 커집니다. 또한 리간드의 접근 방향 역시 중요한데요, 옥타헤드랄 착물에서는 d_(x²−y²), d_(z²) 오비탈이 리간드 축과 정면으로 겹쳐 더 큰 반발을 받게 됩니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.24
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붉은 성게는 수명이 200년이라던데 붉은 성게의 경우 노화같은 건 없다고 볼 수 있나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 붉은 성게는 북태평양 연안에 살며, 실제로 200년 이상 장수하는 개체가 보고될 정도로 극단적으로 긴 수명을 가진 동물인데요, 이들의 긴 수명은 이들의 노화가 뚜렷하지 않다는 특징을 보인다는 점과 관련이 있습니다. 우선 대부분의 동물은 나이가 들수록 성장 속도 저하, 생식 능력 감소, 세포 손상 축적 같은 노화 현상이 나타나는데요, 그러나 붉은 성게는 나이가 들어도 여전히 번식을 계속하고, 체세포 기능 저하도 거의 나타나지 않으며, 성장도 멈추지 않습니다. 즉, 성게는 죽음을 향한 필연적 쇠퇴가 거의 없는 생물군으로 분류됩니다.이처럼 붉은 성게가 장수할 수 있는 원인으로는 줄기세포 유지 능력과 관련이 있습니다. 성게는 평생 동안 체세포와 생식세포를 재생할 수 있는 능력을 유지하는데요, 이때 손상된 조직을 교체하거나 재생하는 과정이 노화 속도를 늦춥니다. 또한 붉은 성게는 활성산소(ROS)로 인한 세포 손상을 잘 억제하고, DNA 손상 복구 능력도 뛰어난데요, 이는 노화의 중요한 원인 중 하나인 세포 손상 축적을 방지합니다. 게다가 성게는 나이가 들어도 서서히 성장하며, 신진대사율이 낮아 세포 손상이 적게 쌓이며, 특히 깊고 차가운 바다 환경은 대사 속도를 느리게 만들어 장수에 유리합니다. 이처럼 복합적인 요인들이 함께 작용하면서 성게는 장수를 하는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.24
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최초의 생명이 탄생한 계기는 무엇일까요?
안녕하세요. 질문해주신 사항은 생명의 기원 문제로, 다윈의 진화론이 설명하는 것은 이미 존재하는 생명체가 어떻게 다양하게 변화했는가이기 때문에 최초의 생명이 어떻게 시작되었는가는 포함하지 않습니다.최초의 생명이 탄생하게 된 계기를 설명하는 가장 유력한 가설을 설명드리자면, 약 40억 년 전, 지구는 아직 불안정했고, 대기는 메탄(CH₄), 암모니아(NH₃), 수소(H₂), 수증기(H₂O) 등이 주성분이었을 가능성이 큽니다. 이런 환경에서 번개, 자외선, 화산활동 같은 에너지원이 작용하면 단순한 무기 분자로부터 아미노산, 당류, 염기 같은 유기물이 합성될 수 있다는 것이 오파린과 홀데인이 제시한 '원시 수프 가설'인데요, 실제로 1953년 밀러-유리 실험에서, 이런 조건을 모사해 방전시켰더니 실제로 아미노산과 같은 생명체 구성 분자가 생성된 바 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.24
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인간이 곤충을 먹지 않게 진화한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 인간이 곤충을 먹지 않게 된 이유는 단순히 진화적으로 불가능하다라기보다는, 생태적, 문화적, 심리적 요인이 복합적으로 작용한 결과라고 보시면 되겠습니다.우선 초기 인류의 조상들은 아프리카 사바나와 같은 환경에서 살았고, 실제로 곤충도 중요한 단백질 공급원이었을 가능성이 크며, 지금도 많은 원주민 사회에서는 곤충을 주요 식량으로 활용합니다. 그러나 인류가 불을 사용하고, 도구를 발달시키며, 큰 동물이나 식물성 자원을 안정적으로 확보할 수 있게 되자 곤충은 주식에서 밀려난 것입니다. 또한 곤충은 개체별로 얻을 수 있는 열량이 적고, 채집에 많은 노동력이 필요한데요 반면 큰 포유류나 어류, 곡물의 재배가 가능해지면서 더 적은 노력으로 많은 에너지를 얻을 수 있었기에 곤충은 점차 부차적인 식량이 되었습니다.물론 인류 전체가 곤충을 기피하는 것은 아닌데요, 아시아, 아프리카, 남아메리카의 수많은 문화권에서는 지금도 곤충을 즐겨 먹습니다. 곤충은 못 먹겠다라는 감정은 전 세계 보편이 아니라, 근대 서구 문화에서 형성된 가치관이 전파된 결과이기도 합니다. 이와 함께 곤충은 작은 크기 때문에 부패, 세균, 기생충과 연결되기 쉬운데요, 인간의 두뇌는 조금이라도 위험할 수 있는 음식을 자동으로 배제하는 방향으로 진화했기 때문에 따라서 곤충은 다른 음식보다 쉽게 불결하다는 인상을 주게 되어 기피하는 경향도 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.24
5.0
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