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기후 변화로 해양 산성화가 가속됨에 따라 조개류와 산호 생태계가 받는 피해
해양 산성화는 조개류와 산호의 생존에 필수적인 탄산칼슘 골격 형성을 방해하고 기존 골격을 약화시켜 생존 자체를 위협합니다. 조개류는 껍데기가 얇아지고 성장이 저해되며 특히 어린 개체의 생존율이 급감하는 피해를 입고, 산호의 경우 골격 성장이 둔화되고 백화 현상이 가속화되어 결국 폐사로 이어지며 이는 산호초 생태계 전체의 붕괴를 유발합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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다인자 유전과 복대립 유전은 어떻게 다른 것인가요?
다인자 유전은 하나의 형질을 여러 쌍의 대립유전자가 함께 결정하는 유전 현상이며, 복대립 유전은 하나의 형질을 결정하는 대립유전자의 종류가 세 가지 이상인 경우입니다. 다인자 유전은 키나 피부색처럼 여러 유전자가 누적적으로 작용하여 표현형이 연속적인 분포를 보이고 환경의 영향도 받지만, 복대립 유전은 ABO식 혈액형처럼 하나의 유전자 자리에 여러 대립유전자 중 단 두 개만 존재하여 표현형이 뚜렷하게 구분되는 차이가 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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유전적으로 다면 발현은 왜 일어나는 것인가요?
하나의 유전자가 만드는 단백질이 여러 다른 생화학 반응에 관여하거나 여러 조직에서 다양한 기능을 수행하기 때문에 다면 발현이 일어납니다. 페닐케톤뇨증을 예로 들면, 페닐알라닌 수산화 효소를 만드는 단일 유전자에 이상이 생기면 페닐알라닌이 타이로신으로 전환되지 못합니다. 그 결과, 축적된 페닐알라닌은 신경계에 독성을 보여 지적 장애를 유발하고, 원료 물질인 타이로신의 부족은 색소 형성 물질인 멜라닌 합성을 방해하여 피부와 머리카락이 옅어지게 만들며, 과도한 페닐알라닌이 다른 물질로 전환되어 소변에서 특이한 냄새가 나는 등 하나의 유전자 결함이 여러 표현형으로 발현되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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핵에서 세포질로 방출될 경우에는 에너지를 사용하는 이유는 무엇인가요?
핵에서 세포질로 물질을 방출할 때 GTP를 사용하는 이유는 수송 과정에 방향성을 부여하고 물질을 세포질에 안정적으로 방출하기 위함입니다. 핵 안에서는 수송 단백질이 방출할 물질 및 Ran-GTP와 결합하여 복합체를 형성해야만 핵공을 통과할 수 있습니다. 이 복합체가 세포질로 이동한 뒤, Ran-GTP가 Ran-GDP로 가수분해되면서 에너지를 방출하고, 이 에너지로 인해 복합체가 해체되어 최종적으로 운반된 물질이 세포질에 남게 됩니다. 이처럼 GTP 가수분해는 물질 방출을 비가역적인 과정으로 만드는 필수적인 단계입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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개구리는 양서류로 분류되는데, 양서류만의 특징은 무엇인가요
양서류는 유생 시기에는 아가미로 수중 호흡을 하며 물속에서 살고, 성체가 되면 폐와 피부로 호흡하며 육상 생활을 하는 독특한 이중생활을 하는 것이 가장 큰 특징이며, 대부분의 종이 알에서 올챙이로, 그리고 성체로 변하는 변태 과정을 거칩니다. 양서류 내에서 개구리는 성체가 되었을 때 꼬리가 없으며, 도약에 적합하도록 뒷다리가 앞다리보다 훨씬 길고 튼튼하게 발달한 신체 구조를 가지고 있다는 점에서 다른 양서류와 구별됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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개구리가 환경 오염에 민감한 지표 생물로 불리는 이유는 무엇일까요?
개구리가 환경오염의 지표 생물로 불리는 이유는 물질 투과성이 높은 피부로 호흡하고 물을 흡수하기 때문에 수질이나 대기 오염에 매우 취약하며, 물에서 태어나는 알과 올챙이 시기부터 육지에서 생활하는 성체 시기까지 전 생애에 걸쳐 수중과 육상의 환경 변화에 직접적인 영향을 받기 때문입니다. 이러한 생태적 특성으로 인해 서식지의 미세한 오염에도 개체 수가 급감하거나 기형이 발생하는 등 민감하게 반응하여 환경의 건강성을 판단하는 중요한 척도로 활용됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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농업에서 토양 산성화가 장기적으로 작물 생산성에 끼치는 영향은?
토양 산성화는 장기적으로 작물 생산성을 감소시킵니다. 토양이 산성화되면 인산, 칼슘, 마그네슘과 같은 필수 양분의 유효도가 낮아져 작물이 흡수하기 어려워지고, 대신 알루미늄이나 망간과 같은 독성 원소의 용해도가 증가하여 뿌리 발달을 저해하고 양분 흡수를 방해합니다. 또한, 유기물 분해와 질소 고정 등 토양 비옥도에 중요한 역할을 하는 유익한 미생물의 활동이 위축되어 토양의 물리적 구조와 전반적인 건강성이 악화되기 때문에 결국 생산량 감소로 이어지게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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자연사 박물관에서 공룡 화석이 전시되기 전 거치는 과학적 복원 과정은?
발굴된 공룡 화석은 먼저 암석과 기타 이물질을 제거하는 세척 및 분리 작업을 거치며, 이후 약해진 뼈를 강화하기 위해 경화제를 사용하여 안정화시킵니다. 그 다음, 부서지거나 손상된 부분은 접착제로 붙이고 없어진 부분은 석고나 합성수지를 이용해 원래 형태로 복원하며, 이 모든 과정은 해부학적 지식과 축적된 데이터를 기반으로 이루어집니다. 마지막으로 개별 뼈들을 원래의 골격 구조에 맞게 조립하여 전시될 형태를 완성합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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기후 변화로 사라지는 동물 종이 생태계 균형에 미치는 영향
기후 변화로 특정 동물 종이 사라지면 복잡하게 얽혀 있는 먹이 사슬의 균형이 무너져 생태계 전체의 안정성이 위협받게 됩니다. 특정 포식자가 사라질 경우 그 먹이가 되는 초식동물의 개체 수가 급증하여 특정 식물이 고갈될 수 있으며, 이는 다시 해당 식물에 의존하는 다른 생물들의 생존에 연쇄적인 영향을 미칩니다. 반대로 특정 먹이 동물이 멸종하면 이를 주식으로 삼던 포식자들의 생존이 어려워지고, 이는 또 다른 먹이 종에 대한 포식 압력을 가중시켜 예상치 못한 방향으로 생태계 구조를 변화시킬 수 있습니다. 이처럼 한 종의 부재는 단순히 빈자리를 만드는 것을 넘어, 종간의 상호작용과 에너지 흐름 전체를 교란하여 생태계의 회복력을 약화시키고 전체 시스템의 붕괴를 초래할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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바이러스 연구에서 BSL-4 등급 실험실이 다른 연구 시설과 다른 점
생물안전 4등급 연구실은 외부와 완벽하게 차단된 독립 건물이나 구역에 설치되며, 내부를 음압으로 유지하여 공기가 외부로 유출되는 것을 원천적으로 차단한다는 점에서 다른 연구 시설과 구별됩니다. 연구원은 외부 공기 공급 장치가 연결된 특수 양압 보호복을 착용해야만 실험실에 출입할 수 있으며, 퇴실 시에는 반드시 화학물질 샤워를 통해 보호복 표면을 소독하는 과정을 거칩니다. 또한 실험실에서 사용된 모든 공기는 2단계의 고성능 필터를 거쳐 정화된 후 외부로 배출되고, 발생하는 모든 폐기물은 고압 증기 멸균 등의 방법으로 완벽히 오염을 제거한 뒤 반출됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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