답변 내역

질문이 여러개라서 따로 답을 드립니다.정확합니다! 광합성 명반응에서 물(H^2O)은 광계II에서 빛 에너지를 받아 수소 이온(H+), 전자(e-), 그리고 산소 기체(O^2)로 분해됩니다. 이때 생성된 전자는 광계II의 반응 중심 색소인 P680에 에너지를 공급하게 됩니다.물의 광분해는 빛 에너지를 받아 물 분자가 분해되는 과정입니다. 이 과정에서 생성된 전자는 전자 전달계를 통해 이동하며, 이 과정에서 에너지가 방출되어 ATP 합성에 이용됩니다.광계II는 빛 에너지를 흡수하여 물을 분해하고, 전자를 방출하는 역할을 합니다.맞습니다. 광합성 색소는 다양한 파장의 빛을 흡수하여 빛 에너지를 포획하고, 이 에너지를 반응 중심 색소로 전달하는 역할을 합니다. 이 과정을 유도공명이라고 합니다.먼저 빛 에너지를 흡수한 색소 분자는 불안정한 상태인 들뜬 상태가 됩니다. 들뜬 상태의 색소 분자는 주변의 다른 색소 분자에 에너지를 전달하고, 자신은 다시 안정한 상태로 돌아갑니다. 이 과정이 반복되면서 빛 에너지는 마치 도미노처럼 반응 중심 색소까지 전달됩니다. 전달된 에너지를 이용하여 전자를 방출하고, 광합성 반응을 시작합니다.식물이 어느 정도 이상의 빛을 받으면 광합성량이 더 이상 증가하지 않는 현상을 광합성량 포화라고 합니다.우선 아무리 많은 빛 에너지가 공급되어도, 반응 중심 색소는 한정된 속도로만 전자를 방출할 수 있습니다. 그리고 전자 전달계를 통해 이동하는 전자의 속도에도 한계가 있습니다. 또한 빛이 너무 강하면 식물은 수분 증발을 막기 위해 기공을 닫게 되고, 이산화탄소 공급이 부족해져 광합성 속도가 감소합니다. 특히 광합성에 관여하는 효소의 활성에도 한계가 있습니다.결론적으로, 광합성 색소는 빛 에너지를 흡수할 수 있지만, 이 에너지를 처리하고 이용하는 시스템에는 한계가 있기 때문에 광합성량이 무한정 증가할 수는 없는 것입니다. 따라서 생각하시는 것처럼 광합성 색소가 계속해서 빛 에너지를 흡수한다고 해서 광합성량이 무한히 증가하는 것은 아닌 것이죠.

원인이야 여러가지가 있겠지만, 주된 이유는 구조와 변이 때문입니다.모든 생명체의 세포는 기본적인 구조와 기능이 비슷합니다. 기본적으로 병원체는 이러한 공통점을 이용하여 다양한 종의 세포에 침투하고 증식할 수 있습니다. 게다가 말씀하신 것처럼 병원체는 빠른 속도로 유전체 변이를 일으키며 새로운 환경에 적응하는데, 이러한 변이를 통해 다른 종의 숙주에게도 감염될 수 있는 능력을 획득하게 되는 경우가 있습니다.특히 인간과 동물의 서식지가 겹치고 교류가 잦아지면서 병원체가 종간 이동할 기회가 증가했으며 기후 변화나 서식지 파괴 등으로 인해 야생동물의 행동 패턴이 변화하고 인간과의 접촉이 늘어나면서 인간의 세포에 감염될 수 있는 변이가 발생할 수 있는 가능성이 더욱 높아지게 되는 것입니다.

현실적으로 불가능하지는 않지만 그렇다고 쉬운 것도 아닙니다.말씀처럼 멸종 위기에 처한 종을 복원하고 개체 수를 늘려 멸종을 막을 수 있고 그 덕분에 생태계 균형을 회복하고 생물 다양성을 증진시킬 수 있습니다.그러나 소수 개체를 대량으로 증식시키면 유전적 다양성이 감소하여 질병에 취약해지고 환경 변화에 적응하기 어려워질 수 있으며 복제된 개체를 자연에 방출할 경우, 원래 서식지에 존재하지 않는 유전자 변이가 확산되어 생태계를 교란할 수도 있습니다. 특히 생명체를 단순히 생산품으로 취급하는 것이 윤리적으로 정당한가에 대한 논란이 있습니다.그리고 무엇보다 생물은 단순한 기계가 아니며, 복잡한 유전자 상호작용과 환경 요인에 의해 영향을 받는데, 인공적인 환경에서 모든 생태적 요소를 완벽하게 재현하기는 어렵습니다. 게다가 멸종위기종 복원은 고도의 기술과 많은 자원이 필요하며, 경제적인 부담이 매우 클 뿐만 아니라 법적 규제 역시 마련되어야만 가능합니다.결론적으로 멸종위기종을 대량생산하는 것은 기술적인 어려움을 피차하고서라도 윤리적인 문제가 발생하여 현실적으로는 쉽지 않은 것입니다.

사실 사람의 꼬리가 없어진 이유에 대한 정확한 이유도 아직 밝혀지지 않았으며, 대신 몇 가지 가설이 제시되고 있습니다.그 중 가장 큰 지지를 얻는 것이 직립보행설입니다. 인간의 조상들이 두 발로 걷기 시작하면서 꼬리는 더 이상 필요하지 않게 되었는데, 직립보행은 균형 유지에 꼬리보다 다리가 더 중요하기 때문이라는 것입니다.또한 꼬리는 에너지를 크게 소모하기 때문에 직립보행을 하는 인간에게 꼬리는 불필요한 부담이 되었고 에너지 효율성을 위해 퇴화되었을 가능성이 높다는 가설도 있습니다.그리고 꼬리가 없는 것이 유전적으로 유리하게 작용했다는 주장도 있습니다. 즉, 꼬리가 없는 인간 조상들이 더 건강하거나 번식에 유리했기 때문에 꼬리가 없는 유전자가 점점 널리 퍼졌을 수 있다는 것입니다.그러나 현재로서는 사람의 꼬리가 왜, 어떻게 사라졌는지는 아직도 정확히 알지는 못하는 상황입니다.

말씀하신대로 사람도 피부로 호흡을 하지만 폐로 하는 호흡에 비하면 그 양이 매우 적어서 우리가 의식하지 못할 정도입니다.피부 호흡은 피부에 있는 미세한 혈관들이 하는 가스 교환으로, 사람의 경우 피부 호흡은 전체 호흡의 약 0.6% 정도를 차지합니다. 다시 말해 나머지 99.4%는 폐를 통해 이루어지는 것입니다.

식물 종류에 따라, 그리고 스트레스 종류에 따라 매우 다양한 방식으로 스트레스에 대응합니다.식물은 특정 화학 물질이나 환경 변화를 감지하는 수용체를 가지고 있습니다. 이 수용체를 통해 스트레스 신호를 인지하고, 이 신호는 세포 내부로 전달되어 다양한 생화학적 반응을 유발하게 됩니다.스트레스 신호를 받은 식물은 다양한 생화학 물질을 생성하거나 기존 물질의 양을 조절합니다. 예를 들어, 병원균에 감염되면 항균 물질을 생성하여 병원균의 침입을 막거나, 가뭄 상황에서는 스트레스 호르몬을 생성하여 생존에 필요한 에너지를 효율적으로 사용하게 되는 것입니다.또한 식물은 뿌리, 줄기, 잎 등의 형태를 변화시켜 스트레스에 적응하기도 합니다. 가뭄 시에는 뿌리를 깊게 뻗어 수분을 흡수하거나, 잎을 작게 만들어 수분 증발을 줄이는 형태인 것이죠.그리고 일부 스트레스 상황에서는 특정 유전자의 발현이 증가하거나 감소하여 식물의 생리 기능을 변화시키기도 합니다. 예를 들어, 저온 스트레스에서는 추위에 강한 단백질을 생산하는 유전자의 발현이 증가하는 것입니다.

장내 미생물은 우리 몸속에 살고 있는 미생물의 총칭으로 소화와 면역, 신경 등 다양한 기능에 관여하고 영향을 미칩니다.기본적으로 장내 미생물은 우리가 일반적으로 소화하기 어려운 음식물을 분해하여 영양소를 흡수하는 데 도움을 줍니다. 또한, 비타민과 같은 필수 영양소를 생성하기도 하죠.게다가 외부 침입자로부터 우리 몸을 보호하는 중요한 역할을 합니다. 면역 세포와 상호작용하여 면역 체계를 발달시키고, 염증 반응을 조절하기도 하는 것이죠또 장-뇌 축을 통해 뇌 기능에 영향을 미치게 되는데 우울증이나 불안, 자폐증 등 다양한 정신 질환과 관련이 있다는 연구 결과도 있습니다. 게다가 장내 미생물은 비만, 당뇨병, 심혈관 질환 등 대사 질환과 밀접한 관련이 있어 특정 종류의 장내 미생물은 이러한 질환의 발병 위험을 높이거나 낮출 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

결론부터 말씀드리면, 정확한 수치로 두 조직의 세포 분열 속도 차이를 말씀드리기는 어렵습니다.식물의 세포 분열 속도는 온도나 습도, 빛 등 외부 환경에 따라 크게 달라지며 식물의 종류, 심지어 식물체 내 위치에 따라서도 달라질 수 있습니다. 특히, 대나무처럼 빠르게 성장하는 식물의 경우, 이러한 변수들이 더욱 복잡하게 작용하여 정확한 수치를 얻기가 쉽지 않습니다.그리고 대나무 속이 비어 있는 현상은 단순히 내부와 표면 조직의 세포 분열 속도 차이만으로 설명하기 어렵습니다. 대나무의 특수한 형태와 기능, 그리고 진화 과정의 요인들이 복합적으로 작용하여 이러한 구조가 형성되었을 것으로 추정되며 세포분열의 속도차이는 다양한 이유 중 한가지일 뿐입니다.다만, 대나무는 마디 사이 부분에서 정단 분열 조직이 매우 활발하게 활동하여 빠른 신장을 보이며, 이 부분의 세포 분열 속도가 매우 빠르다고 할 수 있습니다. 반면, 마디 부분은 비교적 빠르게 성숙하여 세포 분열이 느린 편입니다. 그리고 대나무의 빠른 성장은 단순히 세포 분열뿐만 아니라, 세포의 크기가 커지는 팽창 현상도 이유가 됩니다.

초파리가 유전학 연구에서 중요한 모델 생물로 자리잡은 이유는 연구의 편의성 때문입니다.초파리는 생애주기가 매우 짧아 짧은 시간 안에 많은 자손을 얻을 수 있습니다. 이는 유전적 변이를 관찰하고 유전 형질을 분석하는 데 유리합니다. 또 초파리는 다른 생물에 비해 상대적으로 간단한 염색체 구조를 가지고 있어 유전자 지도를 작성하고 특정 유전자의 기능을 밝히는 연구에도 상당히 편합니다. 게다가 수많은 연구를 통해 다양한 돌연변이체가 확보되어 있어 특정 유전자의 기능을 연구하거나 질병 모델로 활용하기에 적합하죠.무엇보다 사육 비용이 저렴하고 간단한 사육 시설만으로도 충분히 많은 개체를 확보할 수 있어 경제적입니다.특히 초파리가 곤충이지만, 초파리의 유전자는 인간의 유전자와 상당한 부분이 유사하여 인간의 질병과 관련된 유전자 연구에 활용될 수 있습니다.

잠을 충분히 자지 못하면 교감신경계가 과도하게 활성화되고, 이는 혈압 상승, 심박수 증가, 혈관 수축 등을 유발하여 심장에 부담을 줍니다. 또한 코르티솔과 같은 스트레스 호르몬이 증가하면 혈압이 상승하고 혈관 내벽이 손상되어 동맥경화를 악화시킬 수 있습니다.그리고 수면 부족은 염증성 사이토카인이라는 물질을 증가시켜 만성 염증을 유발합니다. 만성 염증은 동맥경화, 심근경색, 뇌졸중 등 심혈관 질환의 주요 원인 중 하나입니다.또 수면 중에는 혈압이 안정적으로 유지되어야 하는데, 수면 부족은 혈압 변동성을 증가시켜 심혈관계에 부담을 줄 뿐만 아니라 수면 부족은 인슐린 저항성을 증가시켜 당뇨병 발병 위험을 높이게 되고 혈관 내피 세포의 기능을 저하시켜 혈관 확장 능력을 감소시키고 혈전 형성을 촉진하기도 합니다.