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단백질은 어떤 원리로 모양이 만들어지고 기능을 하게되나요?
단백질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결되어 만들어지는데, 이렇게 형성된 폴리펩타이드 사슬은 다양한 물리화학적 상호작용을 통해 고유한 입체 구조를 형성하게 됩니다. 이 과정을 단백질 접힘(protein folding)이라고 합니다. 단백질의 아미노산 서열에 따라 수소 결합, 이온 결합, 소수성 상호작용, 반데르발스 힘 등이 작용하여 안정적인 3차 구조를 형성하게 되는데, 이 구조야말로 단백질의 기능을 결정하는 핵심 요소입니다. 특정 모양으로 접힌 단백질은 효소로서 기질과 결합하여 반응을 촉매하거나, 수용체로서 신호 전달에 관여하기도 하며, 구조 단백질로서 세포나 조직의 형태를 유지하는 등 다양한 생물학적 기능을 수행하게 됩니다. 이렇게 단백질의 아미노산 서열이 결정되면, 자발적인 접힘 과정을 통해 고유한 입체 구조를 형성하고, 이를 바탕으로 특정한 기능을 수행하게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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조류에서 동족 포식이 일어나는 이유는무엇인가요?
동족 포식, 특히 형제 간의 동족 포식은 많은 동물 종에서 관찰되는 현상입니다. 이는 진화적 관점에서 볼 때, 한정된 자원을 놓고 경쟁하는 상황에서 자신의 생존과 번식 성공 가능성을 높이기 위한 전략으로 해석될 수 있습니다. 부모의 입장에서는 가장 건강하고 경쟁력 있는 후손에게 자원을 집중함으로써 해당 후손의 생존 가능성을 높이고, 결과적으로 자신의 유전자를 더 효과적으로 전달할 수 있게 됩니다. 이는 자연 선택의 결과로, 장기적으로는 종의 적응도를 높이는 데 기여할 수 있습니다. 후투티의 경우, 막내 새끼를 "보험"으로 활용하는 전략을 통해 먹이 자원의 불확실성에 대비하는 것으로 볼 수 있습니다. 비록 개별 동물의 입장에서는 잔인해 보일 수 있지만, 이는 수백만 년에 걸친 진화의 결과로 나타난 생존 전략의 일부라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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유전자(열성,우성) 질문있습니다
자연 상태에서는 열성 형질을 가진 개체가 완전히 사라지지 않는 경우가 많습니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 열성 형질이 특정 환경에서 생존에 유리할 수 있습니다. 예를 들어, 겸형 적혈구 빈혈증의 경우 열성 형질을 가진 개체는 말라리아에 대한 저항성이 있어 말라리아가 유행하는 지역에서 생존 가능성이 높아집니다. 둘째, 열성 형질을 가진 개체는 표현형으로는 드러나지 않지만 유전자형으로는 계속 존재할 수 있습니다. 우성 형질을 가진 개체 중에는 이형접합체(Aa)가 포함되어 있어, 이들이 자가 수분하거나 열성 형질을 가진 개체와 교배할 경우 열성 형질이 다시 나타날 수 있습니다. 셋째, 돌연변이로 인해 열성 형질을 가진 개체가 새롭게 생겨날 수 있습니다. 따라서 열성 형질을 가진 개체가 완전히 사라지기보다는, 환경 조건과 유전적 조성에 따라 그 비율이 변화할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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하천가 산책로에 벌레들이 나오는 이유
하천가 산책로에서 관찰되는 다리가 많은 벌레들은 대부분 지네나 노래기 같은 절지동물일 가능성이 높습니다. 이들은 주로 습한 환경을 선호하며, 봄과 여름에 번식 활동이 활발해집니다. 최근 날씨가 점차 더워지고 습해지면서 이들의 활동이 증가하고 있는 것으로 보입니다. 또한, 하천가 주변은 풍부한 유기물과 수분을 제공하므로 이들에게 매력적인 서식지가 됩니다. 산책로는 콘크리트나 아스팔트로 포장되어 있어 주변보다 온도가 높고, 빛을 반사하기 때문에 벌레들이 길 위로 올라오는 경향이 있습니다. 이들은 대부분 무해하지만, 불쾌감을 줄 수 있으므로 산책 시 주의를 기울이고, 필요한 경우 해당 지역 관리 기관에 문의하여 적절한 조치를 취하는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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차가운 음식은 왜 위에서 장으로 빨리 넘어가는것인지 궁금합니다.
차가운 음식을 섭취하면 위의 온도가 급격히 낮아지게 되는데, 이는 위의 정상적인 기능을 방해할 수 있습니다. 위는 음식을 소화시키기 위해 일정한 온도와 산도를 유지해야 하지만, 차가운 음식으로 인해 위의 온도가 낮아지면 위의 연동운동(음식을 섞고 장으로 보내는 근육 운동)이 활발해집니다. 이로 인해 충분히 소화되지 않은 음식이 빠르게 장으로 넘어가게 됩니다. 또한, 차가운 음식은 위 점막을 자극하여 위액 분비를 증가시키고, 이는 위산과 음식이 충분히 섞이지 않은 상태로 장으로 이동하는 것을 촉진할 수 있습니다. 소화되지 않은 음식이 장으로 급속히 이동하면 장 내 세균의 활동이 활발해지고, 가스 생성과 설사 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 이것이 차가운 음식을 먹은 후 복통이나 배탈이 생기는 이유입니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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소화계로 가는 혈액이 적어져서 메스껍고 어지러운 이유는 뭔가요?
하체 운동을 할 때, 운동 강도에 따라 다리 근육으로 가는 혈류량이 증가합니다. 이는 운동 중인 근육에 산소와 영양분을 공급하기 위한 신체의 정상적인 반응입니다. 그러나 이 과정에서 소화기관으로 가는 혈류량이 상대적으로 감소하게 됩니다. 소화기관은 많은 양의 혈액을 필요로 하는 기관으로, 혈류량이 감소하면 소화기관의 기능이 일시적으로 저하될 수 있습니다. 이로 인해 메스꺼움, 어지러움, 속 쓰림 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 또한, 운동 중 산소 공급이 원활하지 않으면 뇌로 가는 혈류량도 감소할 수 있어 어지러움이 발생할 수 있습니다. 이러한 증상은 운동 강도를 조절하고, 운동 전후로 충분한 수분을 섭취하며, 적절한 휴식을 취하면 완화될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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줄기초란 무엇인가요? 궁금합니다.
줄기초는 식물의 줄기 끝부분이나 잎겨드랑이에 있는 분열조직으로, 식물 성장의 중심적인 역할을 합니다. 줄기초의 세포는 빠르게 분열하여 새로운 세포를 만들어내고, 이 세포들이 분화하여 줄기, 잎, 꽃 등 식물체의 각 기관으로 발달합니다. 따라서 줄기초는 식물의 길이 성장과 기관 형성에 필수적인 요소입니다. 또한, 줄기초의 활성은 식물 호르몬의 영향을 받아 조절되며, 이는 식물의 전반적인 생장과 발달을 결정짓는 데 중요한 역할을 합니다. 줄기초가 손상되거나 제거되면 식물의 성장이 멈추게 되므로, 줄기초는 식물의 생존과 번식에 있어 매우 중요한 구조라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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우리뇌는 거짓된정보에 쉽게 속는 이유가 무엇일까요
우리 뇌가 거짓된 정보에 쉽게 속는 이유는 뇌의 정보 처리 방식과 관련이 있습니다. 뇌는 감각 정보를 받아들일 때, 이전의 경험과 기억에 기반하여 정보를 해석하고 의미를 부여하려는 경향이 있습니다. 이러한 과정에서 뇌는 불완전하거나 모호한 정보를 자동으로 채우고 보완하여 이해하려 합니다. 이를 '패턴 인식'이라고 하는데, 이는 빠른 정보 처리에는 도움이 되지만, 동시에 착각이나 오류에 취약할 수 있습니다. 또한, 뇌는 감각 정보를 통합하고 일관된 표상을 만들려는 경향이 있어, 한 감각에서 받아들인 정보가 다른 감각으로 전이되어 진짜처럼 느껴질 수 있습니다. 이러한 뇌의 작동 방식은 가상현실이나 착시 현상에서 잘 드러납니다. 따라서 우리가 감각 정보를 주의 깊게 분석하고 비판적으로 사고하지 않으면, 뇌는 거짓된 정보를 쉽게 받아들이고 진실로 여길 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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바다생물들의 먹이사슬은 어떻게 되나요?
바다 생물의 먹이사슬은 일반적으로 식물성 플랑크톤에서 시작됩니다. 이들은 광합성을 통해 에너지를 생산하며, 작은 동물성 플랑크톤과 물고기의 먹이가 됩니다. 이어서 작은 물고기들이 동물성 플랑크톤과 식물성 플랑크톤을 먹고, 이들은 다시 더 큰 물고기들의 먹이가 됩니다. 상위 포식자인 큰 물고기, 상어, 고래 등은 이러한 작은 물고기들을 잡아먹습니다. 바다 포유류와 바다새들도 물고기를 사냥하여 먹이사슬에 참여합니다. 먹이사슬의 최상위에는 인간과 같은 초식동물이나 해양 포유류가 있습니다. 이렇게 생산자인 식물성 플랑크톤에서 시작하여 소비자인 동물성 플랑크톤, 작은 물고기, 큰 물고기, 해양 포유류 등으로 이어지는 먹이사슬은 바다 생태계의 에너지 흐름과 물질 순환을 보여주는 중요한 개념입니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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왜 최근들어 인간의 뇌가 줄어든 이유와 어느시기부터 줄어든건가요?
인간의 뇌 크기가 줄어들기 시작한 시기는 약 2만 년에서 3만 년 전으로 추정됩니다. 이는 농업의 발달과 도구 사용의 증가, 사회 구조의 변화 등과 관련이 있는 것으로 보입니다. 뇌의 크기 감소는 에너지 효율성과 관련이 있을 수 있습니다. 큰 뇌는 많은 에너지를 필요로 하는데, 농업과 도구 사용의 발달로 인해 더 이상 큰 뇌가 필요하지 않게 되었을 수 있습니다. 또한, 사회적 상호작용의 증가와 집단 지성의 발달로 인해 개인의 뇌 크기가 줄어들 수 있었을 것입니다. 그러나 이러한 뇌 크기의 감소가 인지 능력의 저하를 의미하는 것은 아닙니다. 오히려 뇌의 구조와 효율성이 개선되어 더 효과적인 정보 처리가 가능해졌을 수 있습니다. 현재의 인간 뇌는 과거에 비해 작지만, 더 복잡하고 정교한 인지 기능을 수행할 수 있게 진화했다고 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.18
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