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세포 관찰 시에 포르말린이 세포를 고정하는 원리는?
단백질의 교차결합 원리를 이용한 것입니다.이 과정을 통해 세포가 원래의 형태를 유지하도록 하고, 리소좀의 가수분해효소로 인해 세포가 스스로 파괴되는 것을 막아줍니다.포르말린의 주성분인 포름알데히드는 작고 반응성이 높은 알데히드 분자입니다.이 분자는 세포 내의 단백질과 아미노산에 있는 아미노기(-NH2), 카르복실기(-COOH) 등과 공유 결합을 형성하여 단백질 분자들을 서로 연결합니다.이처럼 여러 단백질 분자가 그물망처럼 서로 교차 결합되면 세포의 구조가 전체적으로 단단해지고 안정화되게 되고, 그래서 리소좀이 파괴되어 가수분해효소가 방출되는 것을 막아 세포가 스스로 분해되는 것을 방지하는 것입니다.또한 단백질들이 제자리에 고정되면서 세포의 전체적인 형태와 내부 구조가 실제 살아있는 상태와 유사하게 보존되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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다른 동물들과 다르게 인간은 극도로 종의 다양성이 부족하다고도 하는데 왜 그런 결과가 나왔을까요
인간의 유전적 다양성이 다른 동식물에 비해 낮은 이유는 여러 차례 발생한 인구 병목 현상때문입니다.인구 병목 현상이란 자연재해나 질병, 기근 등 외부 요인으로 인해 특정 종의 개체 수가 급격히 줄어들면서 유전자 풀이 심각하게 축소되는 것을 의미합니다.대표적으로 토바 화산 폭발 이론이 있는데, 약 7만 년 전, 인도네시아의 토바 화산이 폭발하면서 발생한 화산 겨울로 인해 지구 온도가 급격히 하락했고, 당시 인류의 조상 개체 수가 극적으로 줄어들었다고 추정됩니다. 이 사건으로 인류는 수천 명 수준으로 감소했으며, 이때 살아남은 소수의 개체들로부터 현재의 모든 인류가 유래했다고 보는 견해가 지배적입니다.그리고 인간과 마찬가지로 다른 동물들도 멸종 외에 유전적 다양성이 극도로 낮아진 사례들이 존재합니다. 다만, 이는 주로 인위적인 남획이나 서식지 파괴로 인해 발생한 경우이긴 합니다.대표적으로 치타나 북방 코끼리바다물범, 유럽 들소 등이 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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티로신으로 다양한 물질을 만들 수 있는 이유는 무엇인가요?
말씀하신대로 티로신은 인체 내에서 다양한 물질의 전구체로 작용하는데, 주로 신경전달물질과 호르몬을 만드는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 카테콜아민 계열의 신경전달물질과 갑상선 호르몬의 합성에 필수적입니다.먼저 티로신은 도파민과 노르에피네프린, 에피네프린 같은 카테콜아민 계열의 신경전달물질 합성의 시작점입니다. 이 과정은 티로신 수산화효소에 의해 시작되죠.그리고 갑상선 호르몬인 티록신과 삼아이오도티로닌의 구성 요소입니다.또한 티로신은 피부, 머리카락, 눈의 색소를 결정하는 멜라닌의 전구체이기도 합니다. 티로시나아제라는 효소가 티로신을 멜라닌으로 전환시키는 역할을 하죠.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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조류와 식물은 어떤 차이가 있는 것인가요?
조류와 식물은 모두 광합성을 하는 진핵생물이긴 하지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.가장 대표적으로 서식 환경이나 구조적 복잡성, 그리고 번식 방법에서 차이를 보입니다. 식물은 주로 육지에서 서식하며, 물과 양분을 흡수하고 운반하기 위해 뿌리와 줄기, 잎과 같은 복잡한 기관으로 분화되어 있습니다. 또한, 물을 체내에 저장하고 수분 증발을 억제하기 위한 관다발계와 큐티클층을 발달시켰습니다.반면 조류는 대부분 물속에 살며, 잎, 줄기, 뿌리 같은 복잡한 구조가 없습니다. 조류의 몸 전체를 엽상체라고 하는데 몸 전체 표면을 통해 물과 양분을 직접 흡수합니다. 또한 관다발계가 없어 몸체가 물결에 흔들릴 만큼 유연하고 약합니다.또한 모든 식물은 다세포 생물입니다. 유성생식을 통해 정자와 난자를 형성하고, 수정란이 모체 내에서 보호받으며 발달하여 배아를 형성합니다.하지만, 조류는 단세포 또는 다세포로 존재합니다. 단세포 조류는 세포 분열을 통해 무성생식을 하며, 다세포 조류도 포자 등을 통해 번식합니다. 식물과 달리, 조류는 생식 세포를 형성할 때 생식 세포를 보호하는 불임 세포가 없으며, 배아를 형성하지 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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고혈압치료에대해궁금해서질문합니다.
20년이면 상당히 혁신적인 변화가 있을 수 있습니다.무엇보다 개인 맞춤형 치료가 대세가 될 가능성이 높은데, AI가 개인의 유전 정보와 생활 습관을 분석해 최적의 약물을 추천하고, 스마트워치 같은 웨어러블 기기가 실시간으로 혈압을 모니터링하며 맞춤형 관리를 돕게 될 것입니다.또한, 약물에 잘 반응하지 않는 환자를 위한 신장신경차단술 같은 시술이 보편화되고, 유전자 편집 기술을 이용해 고혈압의 근본 원인을 해결하는 연구도 꽤 성과를 보이거나 상용화 될 수도 있습니다.결론적으로, 미래의 고혈압 치료는 AI와 첨단 기술을 활용해 환자 개개인에게 가장 적합한 방법으로 혈압을 관리하고, 완치에 가까운 결과를 가져올 수 있는 방향으로 발전할 가능성이 높습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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미래의 식사에대해궁금해서 질문합니다.
현재 용종 제거 후 며칠간 식단 조절이 필요한 이유는 용종을 떼어낸 부위가 일종의 상처이기 때문입니다.그래서 이 상처가 완전히 아물기 전에 자극적인 음식이나 기름진 음식, 딱딱하거나 섬유질이 많은 음식을 섭취하면 출혈이나 천공 같은 합병증이 발생할 위험이 있기 때문이죠.사실 말씀하신대로 바로 식사가 가능할 수 있도록 하는 가장 혁신적인 발전은 용종을 제거하는 방식 자체를 바꾸는 것입니다. 예를 들어, 약물을 이용해 용종을 녹이거나, 몸 밖에서 초음파 등을 이용해 용종을 소멸시키는 비침습적 기술이 개발된다면, 장 내벽에 상처를 남기지 않기 때문에 바로 식사가 가능할 수 있죠.그리고 실제 이러한 기술들은 활발하게 연구중이기도 합니다. 그러니 미래에는 바로 식사가 가능할 수도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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살이찌면 더 많이 땀이 나나요?? 요즘 살찐거 같은데 이전보다 땀이 더 많이 나는것 같아서요. 그게 아니면 그냥 더워서 그런걸까요?? 갑자기 궁금합니다.
결론부터 말씀드리면 살이 찌면 땀을 더 많이 흘리는 경향이 있습니다.몸에 지방이 많아지면 지방층이 두꺼워지는데, 이 지방층은 마치 단열재와 같은 역할을 합니다. 그래서 몸속에서 발생하는 열이 밖으로 잘 빠져나가지 못하게 막는 것이죠. 이렇게 되면 몸의 온도가 쉽게 높아지고, 체온을 낮추기 위해 땀을 더 많이 흘리게 됩니다.또한 체중이 많이 나가면 기초 대사량도 높아집니다. 즉, 몸이 커질수록 더 많은 에너지가 필요하게 되죠. 그리고 에너지를 만들 때 열이 발생하는데, 이 때문에 몸 안의 열이 더 많아져서 땀을 더 많이 흘리게 됩니다.게다가 비만인 사람은 정상 체중인 사람보다 몸의 표면적이 넓지만, 몸의 전체 부피는 더 커져서 땀이 증발하면서 체온을 낮추는 효율은 오히려 떨어집니다. 결과적으로 체온을 낮춰주기 위해서는 더 많은 땀을 흘리게 되는 것입니다.결론적으로, 살이 찐 것과 땀을 많이 흘리는 것은 연관성이 있습니다. 살이 찌면서 몸의 체온 조절 능력이 비효율적으로 변하기 때문에, 같은 온도에서도 정상 체중일 때보다 더 많은 땀을 흘리게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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걷는 것과 천천히 뛰는거 전력으로 달리는거 어떤게 다이어트에 좋을까요?? 다 비슷한가요?? 아니면 하는 행위에 따라서 다이어트부위가 다른가요??
모두 다르기는 하지만, 단순히 칼로리 소모량만 따지면 전력 질주 > 천천히 뛰기 > 걷기 순으로 효과적입니다.그리고 특정 운동만으로 특정 부위의 살을 빼는 것은 불가능합니다. 우리 몸은 운동을 하면 전신에 있는 지방을 에너지로 사용합니다. 다만, 운동 종류에 따라 주로 사용되는 근육이 다르기 때문에 해당 부위의 근육이 발달하고 탄력을 얻는 효과를 얻을 수는 있습니다.따라서 특정 부위의 살을 빼고 싶다면, 전신 유산소 운동과 함께 해당 부위의 근육을 단련하는 근력 운동을 병행하는 것이 가장 효과적인 방법입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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지구 온난화로 빙하 속에 있던 박테리아가 인간에게 감염될 가능성이 높을까요?
결론부터 말씀드리면 감염될 가능성이 있습니다.말씀하신대로 지구 온난화로 영구 동토층과 빙하가 녹으면서 수만 년 동안 잠들어 있던 미생물들이 세상 밖으로 나오고 있습니다. 이런 미생물들은 현대 미생물과 유전자 변이를 일으켜 현재의 인류 면역 체계가 전혀 경험하지 못한 새로운 병원균으로 진화할 수 있습니다.실제 이미 이러한 현상으로 인해 감염이 발생한 사례도 있는데, 2016년 시베리아 탄저균 유출 사건도 있었고, 2014년 시베리아 영구 동토층에서 3만 년 된 '몰리 바이러스 시베리쿰'이, 2022년에는 4만 8,500년 된 바이러스가 발견되어 여전히 감염력을 유지하고 있음이 확인되기도 했습니다.물론 현재까지는 빙하 속 고대 미생물이 인간에게 직접적인 대규모 감염을 일으킨 사례는 매우 드뭅니다. 그러나 지구 온난화가 가속화되고 북극 지역의 개발이 활발해지면서 고대 미생물에 노출될 기회가 늘어나고, 특히 오래전 매장되었던 천연두나 인플루엔자 같은 바이러스가 다시 활성화될 경우 인류에게 치명적인 위협이 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.27
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광합성색소의 흡수 스펙트럼과 작용 스펙트럼이 정확히 일치하지 않는 이유는?
결론부터 말씀드리면 광합성에 여러 종류의 보조색소가 관여하기 때문입니다.흡수 스펙트럼은 특정 파장의 빛을 얼마나 흡수하는지를 나타낸 그래프입니다. 이는 엽록소나 카로티노이드 같은 특정 색소 분자가 실험실 환경에서 빛을 흡수하는 물리적 특성을 보여줍니다.반면 작용 스펙트럼은 특정 파장의 빛이 실제 광합성 속도에 얼마나 효과적으로 기여하는지를 나타내는 그래프입니다. 이는 살아있는 식물에서 여러 색소가 함께 작용하는 생물학적 효과를 반영합니다.이 둘의 불일치는 앞서도 말씀드렸지만, 가장 큰 이유는 다양한 보조색소의 존재 때문입니다.엽록소 a가 광합성의 주된 색소이긴 하지만, 식물에는 엽록소 b, 카로티노이드, 잔토필 등 다양한 보조색소가 존재하고, 이 보조색소들은 엽록소 a가 잘 흡수하지 못하는 파장의 빛을 흡수하고, 이 에너지를 엽록소 a로 전달해 광합성에 이용하도록 돕는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.08.26
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