답변 내역
- 막걸리로 쌀가루를 발효시켜서 만든 증편을 먹어봤는데 막걸리가 반죽을 부풀게 하는 원리가 궁금합니다.안녕하세요. 말씀해주신 것처럼 증편이 다른 떡과 확연히 다른 식감과 소화성을 가지는 이유는, 막걸리 속 미생물에 의한 발효 과정이 반죽의 구조 자체를 떡이 아니라 발효빵에 가까운 상태로 바꾸기 때문입니다. 막걸리는 단순한 술이 아니라, 쌀을 원료로 한 복합 발효 미생물 배양액인데요, 전통 막걸리에는 크게 세 가지 생물학적 요소가 살아 있거나 그 흔적을 남기고 있습니다. 첫째는 누룩에서 유래한 곰팡이가 만들어낸 효소, 둘째는 당을 알코올과 이산화탄소로 바꾸는 효모, 셋째는 유산균입니다. 이 조합이 증편의 핵심입니다. 증편 반죽에 막걸리를 섞어 일정 시간 두면, 막걸리 속 효모가 쌀가루 속 전분이 분해되어 생성된 당을 먹기 시작하는데요, 이때 효모는 알코올 발효를 하며 이산화탄소를 만들어냅니다. 이 기체가 반죽 내부에 미세한 기포로 갇히면서 반죽이 천천히 부풀어 오릅니다. 빵이 이스트로 부푸는 원리와 본질적으로 동일하지만 밀가루처럼 글루텐 구조가 없는 쌀 반죽에서는, 전분이 젤처럼 변하며 기포를 붙잡는 방식으로 부풀게 됩니다.또한 발효 과정에서 미생물은 쌀의 전분을 부분적으로 분해하여 말토스, 포도당 같은 단순당으로 바꿉니다. 이때 단백질 역시 일부가 아미노산 단위로 쪼개지며 그 결과, 위와 장에서 소화 효소가 해야 할 일이 이미 상당 부분 선행 처리된 상태가 됩니다. 즉, 증편은 미생물이 1차 소화를 대신 해준 음식이라고 이해하시면 되고, 이 때문에 속이 편하고, 노인이나 아이에게도 부담이 적은 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학26.01.0100
- 사람의 신체가 리듬 같은것에 반응하는 이유와 잘못된 중독을 일으키는이유?안녕하세요.음악은 뇌의 감각 처리 영역, 정서 조절 회로, 보상 회로를 동시에 자극하는 매우 특이한 자극이어서, 일부 사람에게서는 중독에 가까운 집착 반응을 일으킬 수 있습니다. 인간을 포함한 척추동물의 신경계는 본래 주기적이고 반복적인 신호를 감지하고 예측하는 데 최적화되어 있는데요 심장 박동, 호흡, 보행, 낮과 밤의 주기, 계절 변화 모두가 리듬 구조를 가지고 있기 때문입니다. 뇌는 무작위 신호보다 규칙적인 패턴을 훨씬 적은 에너지로 처리할 수 있으며, 이러한 예측 가능성은 생존에 유리했습니다. 음악의 박자와 반복 구조는 이러한 진화적 회로를 정확히 자극합니다.사람이 유독 음악에 강하게 반응하는 이유는 우선 인간의 청각 피질은 단순히 소리를 분석하는 데서 그치지 않고, 전두엽·변연계·운동피질과 매우 촘촘히 연결되어 있습니다. 특히 음악의 리듬은 운동피질과 자동적으로 동기화되며, 멜로디와 화성은 감정 처리 중추인 편도체와 측좌핵을 활성화합니다. 이때 도파민이 실제 보상을 받을 때와 유사한 방식으로 분비되며 즉, 음악은 아무 실질적 보상이 없음에도 보상이 있는 것처럼 느끼게 하는 자극인 것입니다. 질문자분처럼 절제력이 약하다고 느끼는 경우, 이는 전두엽의 억제 기능보다 변연계의 보상 반응이 더 강하게 작동하는 성향일 가능성이 큽니다. 이는 성격의 문제가 아니라 개인차가 큰 신경생물학적 특성인데요, 실제로 동일한 음악을 들어도 어떤 사람은 배경음 정도로 처리하는 반면, 어떤 사람은 강한 몰입과 집착을 경험합니다. 이는 도파민 수용체 밀도, 전전두엽 조절 능력, 감정 민감성 차이와 연관되어 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명26.01.0100
- 북극고래의 수명은 평균이 200년이고 300년까지도 살 수가 있다던데 무엇이 장수를 할 수있게끔 해주는 것인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 북극고래는 사냥된 개체의 조직에서 19세기 포경용 작살 조각이 발견되거나, 아스파르트산 라세미화 분석을 통해 200년 이상 생존한 개체가 실제로 확인되었습니다. 따라서 평균 수명 약 150~200년, 최대 250~300년 가능성이라는 평가는 단순한 추정이 아니라 실증적 근거를 가진 주장이라고 볼 수 있습니다. 이처럼 평균 수명이 긴 이유는 세포 분열 안정성과 DNA 손상 복구 능력이 매우 뛰어나기 때문입니다. 노화의 핵심 원인 중 하나는 DNA 손상의 축적과 그로 인한 세포 기능 저하인데요, 북극고래의 유전체 분석 결과, DNA 손상을 감지하고 복구하는 경로가 다른 포유류보다 강화되어 있는 것으로 밝혀졌습니다. 특히 이중 가닥 절단 복구, 염기 절제 복구와 관련된 유전자들의 기능적 보존도가 매우 높습니다. 이는 세포가 수십 년, 수백 년 동안 반복적으로 분열하더라도 유전적 안정성을 유지할 수 있게 해주는 핵심 요인입니다. 또한 세포 노화를 유도하는 신호 전달이 상대적으로 억제되어 있습니다. 포유류에서 노화는 p53, mTOR, IGF-1 같은 경로와 밀접하게 연결되어 있는데요, 북극고래에서는 세포 성장과 증식을 과도하게 촉진하는 경로가 상대적으로 억제되어 있고, 대신 세포 유지·복구 중심의 대사가 강조되어 있습니다. 이는 세포가 빨리 성장하고 빨리 늙는 전략이 아니라, 느리게 유지되며 오래 기능하는 전략을 택했음을 의미합니다. 마지막으로 북극고래는 매우 차가운 북극해에서 살아가며, 체온을 유지하긴 하지만 전반적인 대사 회전율은 낮은 편입니다. 대사 속도가 느리면 활성산소 생성이 감소하고, 이는 단백질·지질·DNA의 산화 손상을 줄이는 효과를 가져옵니다. 결과적으로 세포 수준의 노화가 매우 천천히 진행됩니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명26.01.015.01명 평가00
- 연평균 기온도 생물의 번식이나 생존에 큰 영향을 주나요?안녕하세요.말씀하신 것처럼 연평균 기온은 생물의 생존과 번식에 매우 큰 영향을 주는 핵심 환경 요인이며, 생물들이 특정 온도 범위에서 잘 살아가는 것은 대부분 진화와 자연선택의 결과라고 볼 수 있습니다. 다만 모든 생물에게 가장 이상적인 하나의 연평균 기온이 존재하는 것은 아니고, 종마다 최적 온도 범위가 다르게 진화했다고 보시면 됩니다. 생물의 모든 생리 활동은 결국 효소 반응과 물리·화학적 과정에 의해 이루어지는데, 이 과정들은 온도에 매우 민감합니다. 온도가 너무 낮으면 효소 반응 속도가 급격히 느려져 대사 활동이 저하되고, 세포막의 유동성이 떨어져 정상적인 생리 기능이 유지되지 않고, 반대로 온도가 너무 높으면 단백질이 변성되고, 세포 구조가 손상되며, 생체 항상성이 붕괴됩니다. 따라서 각 생물은 생리적으로 감당 가능한 온도 범위를 가지고 있고, 그 범위 안에서만 정상적인 성장과 번식이 가능합니다.이런 온도 적응은 어떻게 만들어졌는가에 대해 말씀드리자면 이는 거의 전적으로 진화와 자연선택의 결과입니다. 특정 지역의 기후 조건에서 살아남은 개체들은 그 환경의 온도에 더 잘 적응된 생리적 특성을 가지고 있었고, 그런 개체들이 더 많이 살아남아 번식에 성공했습니다. 그 결과, 고온 지역에는 고온에서도 단백질이 안정적인 효소를 가진 생물들이, 저온 지역에는 저온에서도 막 유동성과 효소 활성이 유지되는 생물들이 축적되었습니다. 즉, 고온에 사는 생물과 저온에 사는 생물의 차이는 단순한 생활 습관의 차이가 아니라, 분자 수준에서부터 축적된 진화적 결과라고 보시면 됩니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명26.01.0100
- 말초신경(척수신경) 개념에 대해 질문드려요안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 말초신경은 크게 뇌신경과 척수신경으로 나뉩니다. 이때 뇌신경 12쌍, 척수신경 31쌍이라는 숫자는 기능이 아니라, 해부학적으로 중추신경계에서 나오는 신경 다발의 개수를 센 것입니다. 즉 이는 ‘신경 다발’을 세는 것이지, 뉴런 하나하나를 세는 것이 아니라는 점입니다. 또한 척수신경 31쌍은 모두 혼합신경이며 감각(구심성) + 운동(원심성) + 자율신경 섬유를 모두 포함하는 개념이라고 보시면 됩니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명26.01.015.01명 평가10
- 고민해결 완료500
- 과학에서 인간의 뇌에 언어에 기초힌 확장가능성에 대하여!안녕하세요.질문해주신 것처럼 특정 언어 자체가 인간의 사고 확장 가능성을 본질적으로 더 크게 만든다고 보기는 어렵지만, 다만 어떤 언어 환경 속에서 얼마나 다양한 언어 구조를 오가며 사고했는가는 뇌의 인지적 확장 방식에 분명한 차이를 만들 수 있습니다. A 과학자는 한국어를 모국어로 하고, 그 위에 영어를 학습한 과학자, B 과학자는 영어를 모국어로 하거나, 영어 구조를 기반으로 다른 언어를 사용하는 과학자라고 했을 때 이 둘 중 누가 인간의 뇌와 사고에 대해 더 확장 가능성이 있는가라는 질문은, 사실 언어의 우열이 아니라 언어 경험의 구조적 차이를 묻는 질문인데요, 이 두 경우 모두, 단일 언어 사고자보다 인간의 사고 구조를 더 입체적으로 이해할 가능성이 높습니다. 인간의 과학이라는 분야에서 인간의 뇌에 누가 더 확장 가능성이 있는가의 관점에서 하나의 언어에 완전히 잠긴 사람보다 서로 다른 언어 구조가 사고를 어떻게 바꾸는지를 체험한 사람이 인간의 사고가 얼마나 유연하고 가변적인지를 더 잘 인식할 가능성이 큽니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명26.01.0100
- 이어폰을 사용시간은 어느정도가 적당할까여?안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 이어폰을 장시간 사용하는 것은 청각에 무리를 줄 수 있습니다. 귀 안쪽의 달팽이관에는 유모세포라는 아주 미세한 감각세포가 있는데요, 이 세포들이 진동을 전기 신호로 바꿔 뇌에 전달해 소리를 인식하게 합니다. 문제는 이 유모세포가 한 번 손상되면 재생되지 않는다는 점입니다. 즉, 청력 손상은 누적되고 되돌릴 수 없습니다. 이때 이어폰은 스피커보다 위험한 이유가, 소리의 출처가 고막과 매우 가깝고 외부 소음을 차단하기 위해 무의식적으로 음량을 올리기 쉽기 때문입니다. 가능하면 연속 사용 시간 1시간을 넘기지 마시고 볼륨을 너무 높이지 않는 것이 좋습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.12.315.01명 평가00
- 우주 공간에선 생명체가 전혀 살 수 없는 것인가요?안녕하세요.우주 공간 전체가 생명체에 절대적으로 불가능한 환경은 아니다가 현재 과학의 정리된 입장입니다. 다만 동시에 지금 우리가 아는 생명체 대부분은 우주 공간 그 자체에서는 장기간 살아갈 수 없다는 것도 사실입니다.일반적으로 사람들이 말하는 우주 공간은 진공에 가까운 상태, 극심한 저온과 고온의 반복, 강한 자외선·우주 방사선, 물과 대기의 부재라는 조건을 갖는데요 이런 환경은 지구 생명체가 진화해 온 조건과는 정반대입니다. 따라서 인간, 동물, 식물은 물론이고 대부분의 미생물도 보호 장치 없이 우주 공간에 노출되면 빠르게 사멸합니다. 다만 물곰이라고 알려진 완보동물은 우주에서 생존 가능합니다. 우주 정거장 외부 실험에서, 완보동물을 우주 공간에 직접 노출시킨 결과, 상당수가 다시 지구 환경으로 돌아왔을 때 정상적으로 활동을 재개했습니다. 이들은 생체 활동을 거의 정지시키는 크립토바이오시스라는 잠재 생명 상태로 전환하여 버틴 것입니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.12.3100
- 사람의 피부는 왜 나이가 들어가면 건조해지나여?안녕하세요. 질문주신 것처럼 젊을 때는 로션 없이도 문제가 없었는데, 어느 시점부터 손과 발을 중심으로 건조함이 뚜렷해지는 것은 피부 구조 자체가 나이에 따라 바뀌고 있기 때문입니다. 피부의 보습 능력은 단순히 물기를 머금는 능력이 아니라, 물을 끌어당기는 능력, 물이 빠져나가지 않게 막는 능력 이 두 가지가 함께 작동해야 유지됩니다. 나이가 들면 이 두 기능이 모두 약해집니다. 이때 가장 중요한 변화는 피지선의 기능 저하입니다. 피지는 피부 표면에 얇은 보호막을 형성하여 수분 증발을 막는 역할을 하는데요, 20~30대 이후부터 피지 분비량은 점진적으로 감소하며, 특히 손과 발은 원래 피지선이 적은 부위이기 때문에 이 변화가 더 빠르고 강하게 나타납니다. 그 결과, 피부 표면 보호막이 얇아지고 수분이 쉽게 증발하며외부 자극에 훨씬 민감해집니다. 또한 의외로 중요한 요소가 땀샘 기능 저하인데요 땀은 단순한 체온 조절 수단이 아니라, 피부 표면에 자연 보습 인자를 공급하는 역할도 합니다. 나이가 들수록 땀 분비가 줄어들면서 피부 표면의 수분 유지 능력도 함께 감소하는 것입니다. 샤워나 손 씻기 직후, 피부에 물기가 약간 남아 있을 때 바로 바르는 것이 좋습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.12.315.01명 평가00
- 지구의 기온이 다시 상승할 시 곤충들이 다시 엄청 커질까여?안녕하세요.질문해주신 것과 같이 지구 기온이 공룡 시대 수준으로 상승한다고 해서 곤충이 자동으로 공룡 시대처럼 거대화되지는 않습니다. 거대한 잠자리가 살았던 시기는 공룡의 전성기인 중생대가 아니라, 그보다 훨씬 이전인 고생대 석탄기, 약 3억 년 전입니다. 이 시기는 기온이 높았을 뿐만 아니라, 오늘날과 결정적으로 다른 대기 조성을 가지고 있었습니다. 석탄기 대기의 산소 농도는 약 30~35%로 추정되며 현재 지구의 산소 농도는 약 21%입니다. 이 차이가 곤충 크기에 결정적인 영향을 미칩니다. 이때 곤충은 포유류처럼 혈액으로 산소를 운반하지 않고, 기관이라는 관을 통해 산소가 몸 안으로 직접 확산됩니다. 이 방식은 몸이 작을 때는 매우 효율적이지만, 몸이 커질수록 산소가 깊숙이 전달되기 어려운데요 다만 산소 농도가 높을수록 이 한계가 완화되어, 더 큰 몸집도 유지할 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.12.315.01명 평가00