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답변 내역

줄기세포 연구가 손상된 신체 조직 재생에 응용죄는 방식은?
줄기세포 연구는 손상된 신체 조직에 직접 주입되어 필요한 세포로 분화하거나, 주변 세포의 재생을 돕는 물질을 분비하는 방식으로 응용됩니다. 줄기세포는 손상된 부위로 이동하여 조직에 맞는 특정 세포로 분화함으로써 직접적으로 조직을 대체하고, 동시에 성장인자나 면역 조절 물질 등을 분비하여 염증을 줄이고 세포 사멸을 억제하며 주변 조직의 재생 능력을 촉진하는 환경을 조성합니다. 이러한 원리를 통해 연골, 피부, 신경 등 다양한 조직의 재생 치료에 활용되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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코로나바이러스가 스파이크 단백질을 통해 세포에 침투하는 과정을 분자적 수준에서 어떻게 설명가능한가요?
코로나바이러스의 스파이크 단백질에 있는 수용체 결합 도메인(RBD)이 인간 세포 표면의 안지오텐신 전환 효소 2(ACE2) 수용체에 결합하면, 인간 세포의 단백질 분해 효소(TMPRSS2)가 스파이크 단백질을 특정 부위에서 절단합니다. 이 절단 과정을 통해 스파이크 단백질의 구조가 불안정해지면서 숨겨져 있던 융합 펩타이드가 노출되고, 이 펩타이드가 세포막에 삽입되면서 바이러스 외피와 세포막의 융합을 유도하여 바이러스의 유전 물질이 세포 내부로 주입됩니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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식물은 독립영양생물이지만 균류는 종속영양생물인 이유는 무엇인가요?
식물은 엽록체를 가지고 있어 빛 에너지를 이용해 스스로 유기물을 합성하는 광합성을 할 수 있는 독립영양생물이지만, 균류는 엽록체가 없어 광합성을 하지 못하고 외부의 유기물을 분해하여 흡수해야만 살아갈 수 있는 종속영양생물이기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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거대바이러스는 기존 바이러스 개념과 어떻게 다른가요?
거대바이러스는 기존 바이러스와 달리 일부 세균보다 크기가 크고, 유전체 또한 훨씬 복잡하여 스스로 단백질을 합성하는 데 필요한 일부 유전 정보를 가지고 있다는 점에서 근본적인 차이를 보입니다. 일반적인 바이러스는 생명 활동에 필수적인 유전자 수가 매우 적어 숙주 세포에 절대적으로 의존하는 반면, 거대바이러스는 아미노산 합성 관련 효소 등 세포성 생물에서만 발견되던 유전자를 일부 보유하고 있어 생물과 무생물의 경계에 대한 기존의 바이러스 개념에 변화를 주고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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감염된 세포에서 바이러스가 방출되는 방식은 어떤 차이를 가지나요?
용해와 출아 방식의 가장 큰 차이는 숙주 세포의 생존 여부와 방출되는 바이러스의 구조입니다. 용해는 바이러스가 세포 내에서 대량으로 증식한 뒤 세포막을 파열시켜 한꺼번에 방출되는 과정으로 숙주 세포가 즉시 사멸하며, 이는 주로 외피가 없는 바이러스에서 나타납니다. 반면 출아는 바이러스 입자가 숙주 세포막의 일부를 자신의 외피로 두르면서 빠져나오는 방식으로, 이 경우 숙주 세포는 파괴되지 않고 일정 기간 생존하며 지속해서 바이러스를 방출할 수 있고 외피를 가진 바이러스에서 주로 관찰되는 특징입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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식물과 균류는 세포 구조에서 어떤 공통점과 차이점을 가지나요?
식물과 균류는 모두 진핵세포로 세포벽, 세포막, 핵, 미토콘드리아를 가지고 있다는 공통점이 있지만, 식물 세포벽의 주성분은 셀룰로스이고 균류는 키틴이라는 차이가 있습니다. 또한, 식물은 엽록체가 있어 광합성을 통해 스스로 양분을 만들고 녹말 형태로 저장하는 반면, 균류는 엽록체가 없어 외부로부터 유기물을 흡수하여 에너지를 얻고 글리코겐 형태로 저장합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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고래와 같은 동물이 잠수병에 걸리지 않는 이유는 무엇인가요?
고래는 잠수 전에 폐의 공기를 대부분 내뱉어 질소가 혈액으로 녹아 들어가는 것을 최소화하고, 잠수 중에는 폐를 수축시켜 폐포의 가스 교환을 중단시키며, 혈액과 산소를 뇌와 심장 등 필수 장기에만 집중적으로 공급하는 방식으로 신진대사를 조절하여 잠수병을 예방합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
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광계 I과 광계 II가 협력하여 전자전달을 수행하는 과정에서 ATP와 NADPH는 어떻게 생성되나요?
광계 II에서 방출된 전자가 전자 전달계를 거쳐 광계 I으로 이동하는 동안 방출되는 에너지는 수소 이온을 틸라코이드 내부로 능동 수송하는 데 사용됩니다. 이로 인해 틸라코이드 내부와 외부의 수소 이온 농도 기울기가 형성되고, 이 기울기를 통해 수소 이온이 ATP 합성 효소를 통과하며 ATP가 생성됩니다. 한편, 광계 I에서 다시 들뜬 전자는 NADP+ 환원 효소로 전달되어 NADP+를 NADPH로 환원시켜 ATP와 NADPH가 모두 생성됩니다.
학문 / 생물·생명
25.10.01
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캘빈 회로에서 리브룰로스 이인산(RuBP)의 재생 과정이 중요한 이유는 무엇인가요?
캘빈 회로에서 리브룰로스 이인산의 재생 과정은 회로의 지속적인 순환을 위해 필수적입니다. 이 과정은 이산화탄소를 받아들이는 최초의 분자인 리브룰로스 이인산을 계속해서 만들어내는 역할을 하며, 만약 이 재생 과정이 없다면 리브룰로스 이인산이 고갈되어 이산화탄소 고정이 멈추고 결과적으로 광합성의 암반응 전체가 중단되기 때문입니다. 즉, 식물이 유기물을 합성하는 과정이 지속되려면 이산화탄소 수용체가 꾸준히 재생산되어야 합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.01
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생명체 구성은 반드시 유기화합물 구조로만 구성되야 하나요?
탄소 기반의 유기 화합물 외에 다른 원소로 구성된 생명체가 존재할 수 있다는 이론적 가능성은 있습니다. 과학자들은 탄소와 유사하게 4개의 원자가 전자를 가져 다양한 결합을 형성할 수 있는 규소를 대체 원소로 고려해왔습니다. 규소 기반 생명체는 규소와 산소의 결합을 기반으로 복잡한 분자를 형성할 수 있을 것이라는 가설이 존재하며, 이는 SF 작품의 소재로도 활용됩니다. 하지만 규소는 탄소보다 결합력이 약하고, 고온에서 기체 상태가 되는 규소 화합물은 복잡한 구조를 만들기 어려워 생명체에 필요한 다양한 기능을 수행하기에는 적합하지 않다는 한계가 있습니다. 이러한 이유로 아직까지 규소 기반의 생명체는 가설 단계에 머물러 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.01
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