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세포소기관 관찰 시 세포를 초음파 처리하여 터트리는 이유는 무엇인가요?
세포막만 파괴하여 세포소기관을 손상시키지 않고 분리하기 위해서입니다.초음파는 액체 속에서 미세한 기포를 발생시켜 터뜨리는 캐비테이션 현상을 유도하는데, 이 충격파와 전단력은 세포막을 물리적으로 찢는 데는 효과적이지만, 세포소기관의 구조는 손상이 가지 않도록 강도 조절이 가능합니다.반면, 말씀하신 SDS와 같은 계면활성제는 세포막의 지질뿐만 아니라, 세포소기관을 구성하는 단백질의 3차 구조까지 변성시킵니다. 그래서 결국 세포소기관의 기능과 형태를 파괴하여 순수한 상태로 분리하거나 관찰하는 것을 불가능하게 만듭니다.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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글리옥시좀은 퍼옥시좀으로부터 유래한 것이라고 알고 있는데 어떠한 기능적 차이가 있나요?
퍼옥시좀은 모든 진핵생물에 존재하는데, 주로 지방산 분해와 해독 작용을 통해 생성된 과산화수소를 분해하는 역할을 합니다.반면, 글리옥시좀은 주로 식물의 씨앗이나 일부 균류와 같이 지방을 저장하는 세포에만 존재하는데, 이 소기관의 기능은 글리옥실산 회로를 통해 지방을 탄수화물으로 전환하는 것입니다.이러한 기능적 차이로 인해, 씨앗이 발아할 때 글리옥시좀은 저장된 지방을 분해하여 새싹이 자라는 데 필요한 에너지를 공급하는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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유전자 변형 작물(GMO)이 농업에 주는 장단점은 무엇인가요?
결론적으로 GMO는 식량 생산을 늘리는 데에는 장점을 가질 수 있지만, 환경과 건강에 대한 잠재적 위험성이 가장 큰 단점입니다.즉, 가뭄이나 병충해에 강해 더 많은 수확량을 얻을 수 있고, 해충에 대한 저항성을 갖도록 만들어 살충제 사용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 비타민 등 특정 영양소를 강화해 영양실조 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.그러나 변형된 유전자가 자연 생태계로 퍼져나가 생물 다양성을 해칠 수 있고, 소수 기업이 종자를 독점해 농민들이 매년 비싼 값에 종자를 사는 경우가 많아 식량 가격이 오를 수 있으며, 무엇보다 장기적으로 인체에 미치는 영향을 알 수 없다는 점이 가장 큰 단점이죠.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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식물은 어떤 방식으로 면역 체계를 발달시켰나요?
동물과 달리 식물은 선천 면역 체계를 통해 방어하는 형태입니다.이 체계는 크게 두 가지 방식으로 작동하는데, 첫 번째는 패턴 인식 면역입니다. 식물은 병원균에 공통적으로 있는 분자 패턴을 세포 표면의 수용체로 인식하여 세포벽 강화나 항균 물질 생산 등 초기 방어 반응을 유도합니다.하지만 일부 병원균은 이펙터라는 단백질을 이용해 이 방어를 무력화시키는데, 그 때문에 식물은 두 번째 방어 체계인 이펙터 인식 면역을 발달시켰습니다. 즉, 식물 세포 내 저항성 단백질이 이 이펙터를 감지하면, 감염된 부위의 세포를 스스로 죽이는 과민성 반응을 일으켜 병원균의 확산을 막는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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식물의 PRR의 역할은 무엇이며 동물과의 차이는 무엇인가요?
식물의 패턴인식수용체(PRR)는 병원체와 관련된 분자 패턴을 인식하여 초기 방어 면역을 유도하는 역할을 합니다.이런 인식이 활성산소종(ROS) 생성이나 유전자 발현 변화와 같은 방어 기작을 촉발해 병원균의 침입을 막는 시작이 되는 것이죠.그리고 식물과 동물 면역 수용체의 가장 큰 차이는 적응 면역의 유무입니다.동물은 특정 병원체를 기억하고 상당히 정확한 공격하는 적응 면역 시스템을 갖추고 있지만, 식물은 오직 선천 면역에만 의존합니다.또한, 동물은 혈액을 순환하는 전문적인 면역 세포가 감염 부위로 이동해 병원체를 처리하는 반면, 식물은 각 세포가 스스로 방어하거나 주변 세포로 신호를 전달하여 방어 체계를 구축하죠.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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식물의 전신 획득 저항성이 동물의 면역기억과 비슷하다고 할 수 있는 이유는 무엇인가요?
가장 큰 이유는 이전의 감염 경험을 바탕으로 나중에 있을 위협에 더 효율적으로 대응하기 때문입니다.동물의 면역계는 병원균에 노출된 후 기억 세포를 생성하여, 같은 병원균이 재침입했을 때 더 빠르고 강한 항체 반응을 유도합니다.이와 비슷하게 식물은 특정 부위가 병원균에 감염되면 살리실산과 같은 화학 신호를 만들어내어 전신에 퍼뜨립니다. 이 신호를 받은 다른 부위들은 미리 방어 시스템을 활성화하여, 나중에 동일하거나 유사한 병원균이 다시 침입했을 때 신속하게 방어하는 것이죠.이러한 기능적 유사성 때문에 식물의 SAR은 동물의 면역 기억과 비슷하다고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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특정한 식물 종이 어떠한 병원체에 대해 강한 저항성을 나타내는 것은 유전적 차이로 인한 것인가요?
특정 식물이 어떤 병원체에 대해 강한 저항성을 보이는 것은 유전적 차이가 가장 큰 요인입니다.식물은 병원체를 인식하고 방어하는 데 필요한 특정 유전자, 즉 R 유전자를 가지고 있습니다. 이 유전자가 병원체의 침입을 감지하면 식물의 면역 체계를 활성화시켜 감염 부위 세포를 죽이는 등 방어 반응을 일으키는 것이죠.물론 환경적 요인도 무시할 수 없는 영향을 미칩니다. 가뭄이나 영양분 부족, 고온 등의 환경 스트레스는 식물의 면역 시스템을 약화시켜 저항성을 떨어뜨릴 수 있고 반대로 적절한 영양분과 수분, 햇빛은 식물의 저항성을 높이게 합니다. 또한, 식물 주변에 서식하는 유익한 미생물들도 병원체를 억제하거나, 식물의 면역 반응을 돕는 역할을 하기도 하죠.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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식물이 살리실산, 자스몬산, 에틸렌과 같은 호르몬을 이용하여 면역 반응을 조절하는 방식은 각각 어떻게 다른가요?
말씀하신 살리실산이나 자스몬산, 에틸렌은 각각 다른 종류의 자극에 특화된 면역 반응을 조절합니다.'살리실산'은 주로 병원균과 같은 생물적 위협에 대응하는 호르몬입니다. 병원균이 침입하면 신호 물질로 작용해 감염 부위의 세포를 의도적으로 괴사시키고, 식물 전체에 저항성을 주며 전신획득저항성(SAR)을 유도하는 것이죠.'자스몬산'은 주로 곤충과 같은 포식자나 물리적 손상에 반응하게 합니다. 곤충이 식물을 갉아먹으면 활성화되어 독성 물질이나 소화를 방해하는 단백질을 생성함으로써 포식자를 쫒아내는 것이죠.마지막으로 '에틸렌'은 자스몬산과 함께 작용하여 주로 괴사성 병원균에 대한 방어에 관하합니다. 상처와 같은 스트레스 상황에서 분비되어 세포벽을 강화하고 방어 유전자의 발현을 촉진해 감염 확산을 막는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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식물이 곰팡이나 세균과 같은 병원체가 분비하는 단백질의 인식하고 방어하는 기작은 어떻게 이루어지나요?
말씀하신대로 곰팡이나 세균 같은 병원체는 효과기 단백질을 분비하여 식물의 면역 체계를 무력화합니다.이때 식물은 R 단백질, 즉 저항성 단백질을 이용하여 병원체의 침입을 인식하고 방어하게 됩니다.이 방어 기작은 '유전자 대 유전자' 가설이 가장 대표적인데, 병원체가 특정 효과기 유전자를 가지고 있고, 식물이 이에 대응하는 특정 R 단백질 유전자를 가지고 있을 때만 성공적인 방어 반응이 일어나는 것이죠.좀 더 자세히 말씀드리면 R 단백질이 효과기 단백질을 인식하면, 인식과 동시에 방어 신호를 활성화하여 과민 반응을 유도합니다. 이 반응은 감염된 세포를 죽여 병원체가 더 이상 확산되지 못하게 하고, 동시에 항균 물질인 피토알렉신을 생성하고, 병원체 세포벽을 분해하는 효소를 분비하여 방어를 강화하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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화분 잎이 하나만 색이 죽었어요ㅠ 어떤문제일까요?
먼저 사진을 보니 식물의 종류는 '자미오쿨카스'가 아닌가 생각됩니다.'자미오쿨카스'는 기르는 난이도가 그다지 높지 않은 편이지만, 주의해야 할 점이 있다면 과습입니다.과습의 가장 큰 특징이 잎이 노랗게 변하는 것인데, 특히 잎의 가장자리부터 노랗게 변하는 경우가 많습니다.우선 화분에 물이 고여있는지를 확인하시고 물은 바로 버려 주시고, 화분 흙이 아직도 축축하다면 물 주는 주기를 훨씬 길게 가져가야 합니다. 보통 보통 겉흙이 마르고 2-3일 정도 더 지난 후에 흠뻑 주는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.12
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