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답변 내역

인수공통감염의 원리는 무엇인가요?
조류독감과 같은 바이러스가 종간 감염을 일으키는 주된 이유는 유전적 변이 때문입니다.바이러스는 원래 특정 동물의 세포에만 결합하도록 진화했는데, 유전자가 변이하면서 다른 종의 세포 수용체에도 결합할 수 있게 된 것이죠.종간 감염의 주요 기전은 돌연변이와 유전자 재편성입니다.돌연변이는 바이러스 유전자에 무작위적인 변화가 생겨 사람의 세포와 결합할 수 있는 능력을 얻게 된 것입니다.그리고 조류 독감 바이러스와 사람 독감 바이러스가 돼지 같은 중간 숙주에 동시에 감염될 때, 서로 유전자를 교환하여 새로운 형태의 바이러스가 탄생하는데, 이 과정에서 유전자 재편성이 발생합니다. 그래서 이 잡종 바이러스가 조류의 높은 독성과 사람의 높은 전염성을 동시에 가질 수 있게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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미토콘드리아와 엽록체가 이중막을 갖고 있는 이유는 무엇인가요?
미토콘드리아와 엽록체가 이중막을 가진 주된 이유는 이 두 세포 소기관은 원래 독립적으로 존재했던 원핵생물이었는데, 더 큰 원시 진핵세포에 흡수되면서 그 안에 살게 되었기 때문입니다.이를 '세포 내 공생설'이라 합니다.그 증거로 자체 DNA와 리보솜을 가지고 있다는 것입니다. 이들은 핵 DNA와는 별개인 자체적인 원형 DNA를 가지고 있고, 크기가 원핵생물과 유사한 리보솜을 가지고 있습니다. 이는 독립적으로 유전 정보를 보존하고 단백질을 합성할 수 있었다는 증거죠.또한 세포가 분열할 때와는 독립적으로 이분법을 통해 스스로 증식하는데, 이는 박테리아의 번식 방식과 매우 유사합니다.특히 진핵세포의 다른 소기관들과 달리 생명 유지에 필수적인 고유한 기능을 수행한다는 점도 그 증거입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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매미가 높은곳으로 날아가버리는 이유가 뭘까요?
먼저 매미를 눈에 보이는 곳에 놓아주더라도, 매미는 본능적으로 높은 곳을 선호하기 때문에 그곳으로 날아가지 않을 가능성이 높습니다.이는 나름 천적으로 부터 자신을 보호하기 위해서입니다. 낮은 나무나 땅에 머물 경우 새나 다른 동물들에게 쉽게 노출될 수 있어 새들에게 좋은 먹잇감이 됩니다. 따라서 매미는 나뭇잎 등으로 몸을 가리고 포식자가 접근하기 어려운 높은 곳으로 이동하여 생존 확률을 높이려는 본능을 가지고 있습니다.또한 수컷 매미는 높은 곳에 앉아 크게 울면서 암컷을 유인하는데, 소리가 멀리 퍼지도록 높은 곳에 자리를 잡는 것이 번식에 유리한 것도 이유입니다.따라서 매미를 안전하게 놓아주고 싶으시다면, 주변에 높고 울창한 나무가 있는 곳에 가서 놓아주는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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단백질 입체 구조와 항체의 관련성이 궁금해요!
네, 맞습니다. 항체의 입체 구조와 특정 항원과의 결합은 밀접하게 관련이 있습니다.항체는 단백질이므로 고유한 3차원 구조를 가지며, 이 구조 내에 항원과 결합하는 결합 부위가 존재합니다. 이 결합 부위는 항원의 특정 부위와 상보적인 형태를 띄고 있어, 마치 자물쇠와 열쇠처럼 딱 맞아떨어지는 특이적 결합을 형성합니다.그리고 항체의 입체 구조가 항원 결합에 필요한지 확인하는 간단한 방법들이 있습니다.가장 간단한 방법은 변성 실험입니다. 즉, 항체를 열이나 강한 산성/염기성 조건에 노출시켜 원래의 3차원 구조를 변형시킵니다. 이렇게 모양이 변한 항체가 더 이상 항원과 결합하지 못하는지 확인하면, 원래의 입체 구조가 결합에 필수적이었다는 것을 증명할 수 있죠.좀 더 세밀하게는 돌연변이를 유발하는 방법도 있습니다. 즉, 항원의 결합 부위에 있는 특정 아미노산을 다른 아미노산으로 바꾸게 되면 이로 인해 결합 부위의 미세한 모양이 달라지고, 그 결과 항원과의 결합력이 약해지거나 사라지는지 관찰하는 것입니다. 이를 통해 특정 아미노산과 입체 구조가 결합에 사용된다는 것을 증명할 수 있죠.그 외 시각적으로도 구조적 분석을 통해 모양을 확인하는 방법도 있지만, 이는 전문적인 장비를 필요로 합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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둥근귀코끼리는 멸종 위기라고 하던데 둥근귀코끼리는 서식지를 옮기면 멸종 가능성이 더 높아지나요?
결론부터 말씀드리면 서식지를 옮기면 멸종 가능성이 높아질 수 있습니다.둥근귀코끼리는 야생성이 강하고 번식이 매우 느리며, 복잡한 사회구조를 가지고 있습니다.또한, 기존 서식지의 숲 환경에 대한 의존도가 매우 높아 서식지가 파괴될 경우 멸종 위기에 처하게 됩니다. 그렇기 때문에 둥근귀코끼리가 서식지를 옮기는 것은 여러 가지 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다.먼저도 말씀드렸지만, 서식지에 대한 의존도가 높기 때문에 새로운 환경에 적응하는 데 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 스트레스를 유발하고 생존 자체를 위협하는 요소가 될 수 있습니다.또한 둥근귀코끼리는 번식률이 낮아 새로운 서식지에서 개체수를 늘리는 데 오랜 시간이 걸립니다. 이 과정에서 새로운 환경에서 발생할 수 있는 질병이나 포식자 등 다양한 위협에 노출될 수 있고, 이는 개체수 감소로 이어질 수 있습니다.게다가 기존 서식지에 다른 코끼리 개체군이 살고 있을 경우, 서식지를 옮긴 둥근귀코끼리와의 갈등이 발생할 수도 있죠.그렇기 때문에 서식지를 옮기는 것보다는 기존 서식지를 보존하고 보호하는 것이 멸종을 막는 데 더욱 효과적이라 할 수 있죠.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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매미도 다른곤충들처럼 빛에 이끌리는 습성을 가지고 있나요?
매미는 다른 곤충들과 달리 빛에 이끌리는 주광성이 약하거나 거의 없는 편입니다.매미는 밤에 활동하는 야행성 곤충이 아니라 낮에 활동하는 주행성 곤충입니다. 주로 햇볕이 잘 드는 나무 위에서 생활하며, 짝짓기를 위해 소리를 내거나 먹이를 찾는 등 모든 활동을 낮에 하기 때문에 야행성 곤충처럼 빛에 민감하게 반응하면 따라다닐 필요가 없는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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DNA 추출 실험 에탄올 농도 몇 %부터 가능할까요?
DNA 추출 실험 시에는 보통 70% 이상의 에탄올을 사용해야 DNA를 효과적으로 침전시킬 수 있습니다.에탄올을 사용하는 이유는 DNA가 알코올에는 녹지 않는 특성을 이용해 용액에서 분리해내기 위함입니다.DNA는 물에 잘 녹는 친수성 분자이기 때문에, 물이 대부분인 세포 추출액에선 눈에 보이지 않습니다.하지만 에탄올을 넣으면 용액 속의 물 분자들이 에탄올과 결합하며 DNA 주변의 수화 껍질을 파괴하게 되죠. 이렇게 되면 DNA는 더 이상 용액에 녹아있지 못하고, Na+ 이온의 도움을 받아 서로 뭉쳐져 침전물 형태로 나타나게 됩니다.이 과정에서 에탄올 농도가 너무 낮으면 DNA를 효과적으로 침전시킬 수 없습니다. DNA 침전을 위해서는 약 70% 전후의 에탄올 농도가 가장 이상적이며, 최소 70% 이상의 에탄올을 사용하는 것이 좋습니다.그러니 말씀하신 80%에탄올을 사용해도 DNA 추출은 가능합니다.하지만 DNA 추출 후 침전물을 씻어내는 과정에서는 70% 에탄올을 사용하는데, 이는 DNA는 침전된 상태를 유지하면서 침전물에 섞여있는 불순물만 녹여 제거하기 위함입니다. 80% 이상의 높은 농도 에탄올을 사용하면 DNA와 함께 불순물이 같이 침전될 가능성이 높아져 DNA의 순도가 떨어질 수 있습니다.그러니 만약 100% 에탄올이 있다면 추출액과 섞어 최종 농도가 70% 정도가 되도록 조절하여 사용하는 것을 권해드립니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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식물의 육상 진출은 언제 이루어졌으며 이 사건이 지구 생태계와 대기 조성에 미친 영향은 무엇인가요?
식물의 육상 진출은 약 4억 7천만 년 전 오르도비스기에 시작되었습니다. 이로 인해 지구의 생태계와 대기 조성에 근본적인 변화가 생겼습니다.초기 식물들은 암석을 분해하여 유기물이 풍부한 토양을 만들었고, 이는 다양한 생명체가 살 수 있는 기반이 되었습니다.또한 육상 식물이 퍼지면서 곤충과 같은 새로운 생물들이 나타나고 번성할 수 있는 서식지가 마련되었고, 식물이 생산자 역할을 맡으면서 육상 생태계의 복잡한 먹이 사슬이 형성되기 시작했습니다.또한 광합성을 통해 대기 중 산소 농도가 급격히 높아졌고, 이는 육상 동물의 진화를 가속화하였죠.특히 산소 증가로 오존층이 두꺼워져 자외선을 차단되었고, 이는 생명체가 육지에서 안전하게 살 수 있는 환경이 만들어 졌고, 식물이 대기 중 이산화탄소를 흡수하면서 지구 온난화를 완화하며 안정적인 환경이 만들어졌습니다.결론적으로 식물의 육상 진출은 지구를 지금과 같은 생명체가 풍부한 행성으로 만드는 데 결정적인 역할을 한 중대한 사건입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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고생대 동안 지구 대기의 산소 농도와 이산화탄소 농도는 어떻게 변화했으며, 이는 생명체의 진화에 어떤 영향을 미쳤나요?
먼저 고생대 동안 지구 대기의 산소 농도는 증가했고, 이산화탄소 농도는 감소했습니다.특히 석탄기에 육상 식물이 크게 번성하면서 광합성량이 폭발적으로 늘었고, 이로 인해 이산화탄소 농도는 급격히 낮아지고 산소 농도는 현재의 35%에 육박할 정도로 매우 높아졌습니다.이러한 변화는 예상하신 것처럼 생명체 진화에 큰 영향을 미쳤습니다.산소 농도 증가는 캄브리아기 대폭발을 촉발해 다양한 동물의 출현을 가능하게 했을 뿐만 아니라, 거대 곤충이 번성하는 환경이 만들어졌습니다.또한 이산화탄소 농도 감소는 지구 온난화가 감소하며 안정적인 기후를 형성하게 되었죠.하지만 페름기 말에는 산소 농도가 다시 감소하면서 대규모 멸종이 일어났습니다.즉, 고생대 대기 농도 변화는 생물의 진화와 번성, 그리고 멸종까지 직접적인 영향을 주었다고 할 수 있죠.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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아프리카 펭귄은 어떻게 따뜻한 곳에서 적용이 가능했던 건가요?
먼저 아프리카 펭귄은 추운 지역에 사는 펭귄들과 종이 다릅니다.그래서 아프리카 펭귄은 추운 지역 펭귄들과 달리 따뜻한 환경에 적응하기 위한 특징들을 가지고 있습니다.남극 펭귄들이 두꺼운 깃털로 추위를 막는 반면, 아프리카 펭귄은 체온 조절을 위해 깃털이 상대적으로 얇습니다. 또한 추운 지역에 사는 동물일수록 몸집이 크다는 '베르그만의 법칙'처럼, 아프리카 펭귄은 황제펭귄 등 남극 펭귄에 비해 몸집이 작은 편입니다.그리고 아프리카 펭귄의 눈 위에는 분홍색 피부가 있는데, 이곳에 혈관이 모여 있어 더울 때는 혈액을 흘려보내 체온을 식히는 역할을 합니다.이러한 적응 덕분에 아프리카 펭귄은 아프리카 대륙 남부, 특히 남아프리카공화국과 나미비아 해안에서 따뜻한 해류를 따라 서식할 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.14
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