답변 내역

사실 정확히 알지는 못합니다.다만 미토콘드리아의 기원과 공생 관계 형성에 대한 가장 인정되고 있는이론은 '세포내 공생설'입니다. 이 이론에 따르면, 미토콘드리아의 조상은 원시적인 세포 내에서 에너지를 효율적으로 생산하는 박테리아였습니다. 이 박테리아가 다른 원시 세포에 흡수되었지만 소화되지 않고 공생 관계를 형성하면서 미토콘드리아로 진화했다는 것입니다.이러한 진화가 가능했던 이유에도 여러가지 가설이 있습니다.원시 지구의 환경은 산소가 풍부하지 않고 유기물이 부족했을 가능성이 높고 이러한 환경에서 에너지를 효율적으로 생산할 수 있는 미토콘드리아는 다른 세포에게 큰 이점을 제공했을 것입니다. 또 원시 지구에서는 다양한 독성 물질이 존재했을 가능성이 있어 미토콘드리아는 이러한 독성 물질을 해독하는 데 도움을 주어 세포를 보호하는 역할을 했을 수 있다는 가설도 있습니다.

수정과정에서부터 그렇게 됩니다.정자가 난자에 침투할 때, 정자의 머리 부분만 난자 속으로 들어갑니다. 그런데 정자의 꼬리 부분에는 많은 미토콘드리아가 존재하는데, 이 부분은 난자 속으로 들어가지 못하고 밖에 남게 됩니다.반면, 난자에는 상대적으로 많은 양의 미토콘드리아가 존재합니다. 따라서 수정된 난자, 즉 수정란은 주로 난자의 미토콘드리아를 물려받게 됩니다.다시 말해 정자의 미토콘드리아는 수정 과정에서 소멸되고, 난자의 미토콘드리아만이 다음 세대로 전달되는 것이죠.

적혈구의 기능을 강화한 결과입니다.핵은 세포의 중심으로, DNA를 보호하고 단백질 합성을 담당합니다. 하지만 적혈구의 주된 기능은 헤모글로빈을 통해 산소를 운반하는 것이므로, 핵이 차지하는 공간을 줄여 더 많은 헤모글로빈을 담을 수 있도록 진화했습니다. 결과적으로 핵이 없어짐으로써 적혈구는 더욱 유연해져 좁은 모세혈관을 자유롭게 통과하며 산소를 효과적으로 공급할 수 있게 되었습니다. 또한 핵을 유지하는 데에는 많은 에너지가 소모되는데, 핵이 없는 적혈구는 에너지 소비를 최소화하여 산소 운반에 집중할 수 있게 된 것이죠.핵이 없는 것으로 인한 기능적 장점은 앞서 말씀드린대로 산소 운반에 효율이 높아지고 좁은 혈관도 통과하기 쉬워집니다. 또 에너지 소비가 적어 비교적 긴 수명을 유지하며 꾸준히 산소 운반 기능을 수행할 수 있습니다.결론적으로, 적혈구가 핵을 갖지 않는 것은 산소 운반이라는 기능에 최적화된 결과입니다.

낫모양 적혈구는 유전 질환입니다.헤모글로빈 단백질의 구조에 이상이 생겨 적혈구가 낫 모양으로 변형되는 것이죠.이러한 변형은 특정 유전자의 돌연변이로 인해 발생하며, 아프리카 지역에서 특히 빈도가 높은 이유는 외부적 영향도 있습니다.첫번째는 말라리아때문입니다. 말라리아는 잘 아시겠지만, 모기가 옮기는 기생충 질환으로 아프리카에서 매우 흔합니다. 낫모양 적혈구를 가진 사람은 말라리아 기생충이 잘 자라지 못하기 때문에 말라리아에 대한 저항력이 높습니다. 따라서 말라리아가 유행하는 지역에서는 낫모양 적혈구 유전자가 자연 선택되어 빈도가 높아졌습니다.또한 작은 집단에서 특정 유전자가 우연히 빈도가 높아지는 현상을 유전적 부동이라고 하는데 아프리카의 일부 지역에서는 오랜 기간 외부와의 교류가 적어 유전적 부동이 발생하여 낫모양 적혈구 유전자가 고정되었을 가능성도 있습니다.낫모양 적혈구의 장점이라면 앞서 말씀드렸지만, 낫모양 적혈구는 말라리아 기생충에 대한 저항성을 높여줍니다. 이는 말라리아가 유행하는 지역에서 생존에 매우 유리합니다.그러나 낫모양 적혈구의 단점도 있습니다. 낫모양 적혈구는 수명이 짧고 혈관을 막히게 하여 만성 빈혈을 유발하고 혈관 막힘으로 인해 조직에 산소 공급이 부족해져 심한 통증이 발생할 수 있습니다. 또한 그로 인해 뇌졸중이나 폐렴, 신부전 등 다양한 합병증을 유발할 수 있습니다.

백혈구는 우리 몸의 방어 시스템에서 매우 중요한 역할을 하는 세포로 외부 침입을 인식하고 제거하는 것이 주된 임무이죠. 하지만 때로는 이 백혈구들이 과도하게 반응하여 우리 몸 자체를 공격하는 경우가 있고 이를 과잉면역반응이라고 합니다.과잉면역반응이 발생하는 이유는 다양합니다.첫번째는 질병에 의한 것입니다.자가면역 질환은 면역 체계가 우리 몸의 건강한 세포를 마치 외부 침입자처럼 인식하여 공격하는 질환입니다. 잘 알고 계실 류마티스 관절염, 루푸스 등이 대표적인 예입니다.만성 염증 질환도 그 중 하나입니다. 염증 반응이 장기간 지속되면서 면역 체계가 과도하게 활성화되어 조직 손상을 일으키는 질환입니다.그리고 특정 감염 질환은 면역 체계를 과도하게 자극하여 과잉면역반응을 유발할 수도 있습니다.또 알레르기 반응도 과잉면역반응입니다. 특정 물질에 과민하게 반응하여 면역 체계가 과도하게 활성화되는 현상이죠.그리고 백혈구가 과도한 면역 반응을 보여 사이토카인 폭풍이 발생하는 것은 매우 복잡한 과정이지만, 간단히 말해 면역 체계의 오작동 때문입니다.그리고 그 원인도 앞서 말씀드린 이유와 크게 다르지 않습니다.사이토카인 폭풍이 발생하는 과정을 보면 먼저 면역 세포 활성화되며 사이토카인이 과다 분비됩니다. 과도한 사이토카인은 염증 반응을 더욱 증폭시키고, 주변 조직을 손상시키게 되는 것입니다. 만일 심각한 경우에는 다양한 장기의 기능이 손상되어 생명을 위협할 수 있습니다.

백혈구가 놓는 덫은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있습니다.호중구라는 백혈구는 DNA, 히스톤 단백질, 그리고 여러 가지 항균 물질을 이용하여 끈끈한 그물망 같은 덫을 만듭니다. 이 덫은 이 덫은 말 그대로 그물망을 만들어 세균을 붙잡아 고정시키고, 항균 물질을 이용하여 직접적으로 죽이거나 다른 백혈구가 쉽게 파괴할 수 있도록 합니다.넓은 범위의 병원체를 포획하고, 염증 반응을 증폭시켜 다른 면역 세포를 유인하는 역할을 하지만, 과도하게 덫을 놓게되면 오히려 자가면역 질환을 유발할 수도 있습니다.그리고 B 림프구는 특정 항원에 대한 항체를 생성합니다. 이것이 우리가 흔히 알고 있는 항원항체반응입니다. 이 항체는 마치 열쇠와 자물쇠처럼 병원체에 달라붙어 표면을 덮어버립니다. 이렇게 항체가 코팅된 병원체는 다른 백혈구에게 먹히기 쉽고, 보체 시스템이라는 단백질 복합체의 공격을 받아 파괴됩니다.참고로 보체는 혈액 내에 존재하는 다양한 단백질들의 집합체로, 항체와 함께 작용하여 병원체를 죽이는 역할을 합니다. 보체는 병원체의 표면에 달라붙어 구멍을 뚫거나, 염증 반응을 유발하여 다른 면역 세포를 유인하게 되죠.

간단히 말해, 서식지가 바뀌면 생물들은 새로운 환경에 적응하기 위해 진화하게 됩니다서식지가 변하면 기존에 유리했던 특징이 불리해질 수 있고, 새로운 환경에 적합한 특징이 유리해집니다. 이는 자연 선택을 통해 생물들이 변화하는 환경에 더 잘 적응하도록 이끌죠.또 모든 개체는 약간씩 다른 유전자를 가지고 있습니다. 이러한 유전적 다양성 덕분에 일부 개체는 새로운 환경에 더 잘 적응할 수 있는 특징을 가지고 있을 수 있습니다.하지만 진화는 매우 느린 과정입니다. 서식지가 갑자기 변하면 생물들은 짧은 시간 안에 적응해야 하므로, 유전적 돌연변이와 자연 선택이 빠르게 일어날 수도 있습니다.

백혈구는 혈액과 림프액을 따라 온몸을 순환합니다.그래서 혈관벽을 통과하여 조직으로 이동하며 끊임없이 주변 환경을 감시하는 것입니다.이후 조직으로 이동한 백혈구는 다양한 수용체를 이용하여 세균, 바이러스, 암세포 등의 병원체를 인식합니다.그리고 대식세포는 백혈구의 한 종류로, 가장 강력한 식세포 중 하나입니다. 외부 침입자를 잡아먹고 소화시키는 역할을 합니다.먼저 대식세포는 병원체를 감싸 세포 내로 끌어들여 소화 효소를 이용하여 분해합니다. 소화된 병원체의 일부를 세포 표면에 제시하여 다른 면역 세포들에게 알리고, 이를 통해 더욱 효과적인 면역 반응이 유도됩니다.또한 염증 반응을 유발하는 물질을 분비하여 다른 면역 세포들을 모집하고 염증 부위로 이동시킵니다.

괴사는 반드시 죽음에 이르는 질병은 아닙니다. 하지만 어떤 조직이나 기관이 괴사하면 기능을 상실하게 되고 경우에 따라 회복이 불가능한 후유증을 남기거나 사망에 으리기도 합니다.우선 괴사란 생체 조직이 혈액 공급 부족이나 감염 등의 원인으로 손상되어 세포가 죽는 현상을 말합니다. 괴사가 발생하는 부위와 원인에 따라 다양한 종류가 있으며, 각각 다른 증상과 치료법을 가질 뿐만 아니라 치사율도 천차만별로 달라지게 됩니다.무엇보다 괴사가 위험한 이유는 괴사된 조직이 더 이상 정상적인 기능을 수행할 수 없다는 것에 있습니다.특히 생명을 위협할 수 있는 심각한 괴사는 패혈증이나 다장기 부전 등을 유발하여 결과적으로 사망에 이르게 할 수 있습니다.

사실 문어의 시력이 좋다고는 할 수 없습니다. 왜냐하면 색을 물어보셔서 색으로 대답해 드린다면 문어는 색맹이기 때문입니다.그래서 문어는 색깔 자체보다는 빛의 강도와 편광에 민감하게 반응합니다.특히 문어의 피부에는 색소포라는 특수한 세포가 있어 빛을 감지하고 빠르게 색을 변화시키는데, 이 세포들은 주변 환경의 빛을 분석하여 가장 적합한 색을 선택하는 것입니다.즉, 문어의 뇌는 빛의 정보를 빠르게 처리하고, 이를 바탕으로 피부의 색소포에 명령을 내려 몸의 색깔을 변화시카는 것입니다.