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태아의 핵이 아떻게 n에서 2n이 되는건가요?
아마 어제 비슷한 질문을 주셔서 답을 드렸던 것 같은데, 수정과정이 있기 때문입니다.먼저 이해하신 것처럼, 생식세포인 난자와 정자는 체세포(2n)에서 감수 분열을 통해 형성되며, 이 과정에서 염색체 수가 절반으로 줄어들어 반수체(n) 핵상을 갖게 됩니다. 이는 세대를 거치면서 염색체 수가 일정하게 유지되도록 하기 위한 중요한 생물학적 메커니즘입니다.그리고 반수체(n)인 난자와 정자가 만나 수정을 하게 되면, 정자의 핵(n)과 난자의 핵(n)이 합쳐져 하나의 핵을 가진 세포를 만듭니다. 이 세포가 바로 수정란이며, 이때 두 핵이 융합하면서 핵상은 다시 복수체(2n)로 회복되는 것입니다.이후 2n 핵상을 갖게 된 수정란은 난할이라는 특별한 형태의 체세포 분열을 반복하게 됩니다.요약하자면, n 핵상의 난자와 n 핵상의 정자가 만나 핵이 융합하는 수정 과정을 통해 태아 수정란의 핵상(2n)이 결정되며, 이후 태아 발생 과정은 2n 핵상을 유지하는 체세포 분열의 연속인 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.13
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매머드(Mammoth)의 귀는 정말 몸집에 비해 더 작았을까요?
네, 매머드 중에서도 특히 털매머드는 추운 기후에 적응하면서 코끼리에 비해 귀가 훨씬 더 작았습니다.털매머드는 빙하기의 추운 환경에서 살았기 때문에, 열 손실을 최소화하기 위해 귀가 작아졌습니다. 몸집이 큰 동물일수록 열을 보존하는 것이 중요한데, 아프리카코끼리처럼 넓고 큰 귀는 더운 기후에서 열을 발산하는 데 유리하지만, 매머드에게는 오히려 불리했을 겁니다.현대의 코끼리와 비교를 해보면 아프리카코끼리는 몸집 대비 가장 큰 귀를 가지고 있으며, 이는 체온 조절에 중요한 역할을 하고, 그보다 서늘한 기후에 서식하는 아시아코끼리는 아프리카코끼리보다 귀가 작습니다. 반면 털매머드는 이들 중 가장 작은 귀를 가졌는데, 작은 귀와 털가죽은 매머드가 북극 툰드라와 같은 극한의 추위에서 생존할 수 있게 해준 주요 적응 특징 중 하나입니다.참고로 TMI일 수 있지만 흔히 매머드가 코끼리보다 훨씬 크다고 알고 있지만, 털매머드(Woolly Mammoth)의 크기는 현대의 아프리카코끼리와 비슷하거나 약간 더 컸던 정도였습니다. 다만, 일부 멸종된 매머드 종인 스텝매머드는 현존하는 코끼리보다 훨씬 더 컸었습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.13
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태아의 핵상이 아떻게 n에서 2n이 되는건가요?
중간에 수정과정이 있기 때문입니다.먼저 말씀하신 것처럼 난자 세포와 정자 세포는 감수분열을 통해 핵상이 2n에서 n으로 줄어듭니다. 즉, 난자는 n, 정자도 n 상태입니다. 그리고 n인 난자와 n인 정자가 합쳐지는 순간(n+n)이 바로 핵상을 다시 2n으로 되돌리는 단계로 이 2n 상태의 세포를 수정란이라 합니다.즉, 수정란은 이미 2n 상태이며, 이 수정란이 분열을 시작하여 태아가 되는데, 이때 일어나는 세포 분열은 체세포 분열입니다. 체세포 분열은 핵상을 유지하면서 세포 수를 늘리는 분열이기 때문에 2n이었던 수정란이 아무리 많이 분열해도 그 결과로 만들어지는 태아의 모든 세포는 2n 핵상을 유지하게 됩니다.결론적으로, 핵상이 n인 세포가 2n인 태아가 되는 것이 아니라, n인 두 세포가 만나 2n인 수정란을 만들고, 이 2n 수정란이 분열하여 2n인 태아를 형성하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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장내 미생물 균형이 소화 건강 뿐 아니라 정신적 안정에도 영향을 주는 이유는
결론부터 말씀드리면 장-뇌 축(Gut-Brain Axis)이라고 불리는 장과 뇌 사이의 양방향 소통 시스템 때문인데, 우리 몸의 장과 뇌를 연결하는 미주신경은 장내 미생물의 신호를 뇌로 전달하는 주요 통로입니다. 대표적으로 행복 호르몬이라 불리는 세로토닌의 90% 이상이 장에서 생성되며, 장내 유익균이 이 분비를 돕습니다.그리고 유익균이 식이섬유를 발효시켜 생성하는 단쇄지방산(SCFA)은 뇌 건강에 긍정적인 영향을 미치고, 장내 미생물은 면역계 균형을 조절하며, 반대로 불균형으로 인한 장 염증은 혈류를 통해 뇌 염증을 유발할 수도 있습니다.마찬가지로 장내 미생물은 스트레스 호르몬 분비 리듬과 뇌 영역 활동에도 중요한 역할을 하게 되죠.결론적으로, 장내 미생물 균형은 말씀하신 것처럼 단순히 소화 활동을 돕는 것 뿐만 아니라, 신경계와 내분비계, 면역계를 포함하는 복잡한 장-뇌 축을 통해 정서적, 정신적 안정에 깊숙이 관여하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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송충이는 정말 솔잎만 먹는 곤충인가요?
어느정도는 사실입니다.송충이는 솔나방의 애벌레로, 나비목 곤충 유충들은 대개 먹이가 정해져 있는데, 송충이의 주된 먹이는 소나무의 잎, 즉 솔잎이 맞습니다. 참고로 이러한 특정 먹이 식물을 '기주식물'이라 합니다.그렇지만 실제로는 솔잎 외에도 소나무와 가까운 침엽수인 잣나무, 낙엽송, 전나무 등의 잎은 먹을 수 있습니다.그러나 그러나 갈잎, 즉 활엽수 잎처럼 완전히 다른 종류의 식물은 소화도 할 수 없고, 영양분도 제대로 흡수하지 못해 먹지 못합니다.결론적으로 송충이가 솔잎을 포함한 일부 침엽수 잎이 아닌 다른 잎을 먹으면 살기 어렵다는 것은 생태학적으로는 분명 사실이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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영생하는 생물이 존재하지 않는 까닭은 무엇일까요?
결론부터 말씀드리면 진화의 원리 자체가 개체의 영속성보다는 유전자의 효율적인 후대 전달에 맞춰져 있기 때문입니다.즉, 유전자를 보존하는 데 있어 개체의 영생이 가장 효율적인 전략이 아니라 오히려 노화와 죽음이 종 전체의 장기적인 생존과 적응에 유리하게 작용할 수 있기 때문입니다.좀 더 자세히 설명을 드리자면, 생물이 번식을 통해 유전자를 후대에 전달하면, 그 개체의 수명 연장에 대한 자연 선택의 압력이 급격히 약해집니다. 또한 번식 후 나타나는 노화 유발 유전자나 돌연변이는 제거되지 않고 유전자 풀에 쌓이게 됩니다. 게다가 모든 생체 자원은 유한하며, 영생을 위해 신체를 유지하는데 에너지를 과도하게 사용하는 것은, 번식에 할애할 자원을 줄여 유전자 전달을 어렵게 할 수 있습니다.결국 영생을 위한 투자보다는 최대한 빨리 번식하는 전략이 더 유리한 것입니다.무엇보다 개체의 죽음은 새로운 유전적 변이를 가진 후손들에게 유한한 자원과 환경을 물려주고, 종 전체의 급변하는 환경에 대한 적응력과 진화 속도를 높이는 이점이 됩니다.결국 노화와 죽음은 하나의 개체에게는 불리해도, 종 전체로 보면 생존과 적응에는 진화적으로 유리한 전략이 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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콩판 네프론 여과 원리 실험에 관한 질문입니다.
네, 꽤 정확하게 이해하고 계시는게 맞습니다.청색 포도당 실험에서 청색 색소가 걸러지고 포도당이 통과하는 것은 신장 여과의 원리와 비슷한데, 실제 신장에서는 크기가 큰 단백질과 혈구는 걸러지고, 크기가 작은 노폐물과 포도당은 여과되어 원뇨가 됩니다. 따라서 실험의 결과인 포도당 통과는 신장 여과 과정과 어느정도 대응된다 할 수 있죠.그리고 포도당 재흡수 모의 실험은 반투과성 막과 농도 기울기를 이용할 수 있습니다.먼저 고농도 포도당 용액을 반투과성 막 주머니에 넣고, 물이 담긴 비커에 담급니다. 시간이 지나면 포도당은 농도 차이에 의해 막을 통과하여 비커 쪽으로 이동합니다. 그래서 실험 후, 막 내부 용액을 베네딕트 반응하면 포도당 농도가 낮아져야 합니다.이는 포도당이 세뇨관에서 혈액으로 재흡수되어 오줌에는 남지 않는 원리를 간접적으로 보여주는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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수명연장에대해귱금해서질문합니다.
말씀대로 노화 자체를 치료 개념으로 접근하려는 연구가 활발하게 진행되고 있습니다.이는 단순히 암이나 심장병 등 노화 관련 질병을 치료하는 것 뿐만 아니라 노화 과정 자체를 늦추거나 되돌리려는 시도입니다. 그래서 주요 연구 분야는 직접적인 생물학적 개입도 마다하지 않는데, 대표적인 것이 유전자 편집 및 치료이고, 그 외에도 재생의학이나 노화 세포의 제거 등 적극적인 치료 방법을 개발중입니다.결론적으로, 미래의 평균 수명 증가는 건강 관리 뿐만 아니라 노화 역전 또는 늦추기를 목표로 하는 치료 행위가 될 가능성이 높습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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바이오 산업쪽으로 육성 정책 시행되는건 뭐가 있나요?
말씀하신 것처럼 우리나라는 바이오헬스 산업을 반도체 다음의 핵심 동력으로 보고 '첨단바이오 이니셔티브' 등을 추진 중입니다.그 일환으로 글로벌 신약 창출을 목표로 정부 투자를 늘리고, 신변종 감염병 대응을 위한 백신 플랫폼 및 기술 개발을 집중 지원하고 있으며, 나름의 규제를 완화하고 허가 기간을 단축하려 하고 있고, 맞춤형 인제 양성 사업을 추진 중입니다.그 외에도 벤처 창업을 지원하거나 예산 규모를 늘리려 하고 있죠.향후 환경은 나쁘다고 할 수는 없지만, 그래도 여타 경쟁 선진국에 비하면 아직은 열악한 환경이기는 합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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항온수조 사용할 때 비커 사용/ 항온수조 사용법
일반비커라도 70도 정도라면 괜찮습니다.만일 70도에서 문제가 생긴다면 그 비커가 불량입니다.실험실에서 흔히 사용하는 붕규산 유리(Pyrex, Kimax 등)로 만든 비커는 열에 대한 내성이 강한 편이라 70도 정도의 온도에서는 깨지지 않습니다. 생각해보시면 70도는 물의 끓는점인 100도보다도 훨씬 낮은 온도죠.게다가 보통 비커가 깨지는 주된 이유는 급격한 온도 변화 때문인데, 뜨거워진 비커를 갑자기 찬물에 넣거나, 그 반대의 경우입니다. 항온수조는 온도를 서서히 올리고 일정하게 유지하기 때문에 크게 온도변화가 발생하지 않는 70도의 물 속이라면 크게 문제가 없는 것입니다.다만, 비커를 항온수조에 넣을 때는 바닥에 직접 닿게 하기보다, 혹시 있다면 랙 등을 사용하여 고정하거나 바닥에서 약간 띄우는 것이 좋습니다.그리고 아날로그 항온수조의 사용법은 기기마다 다르기는 한데, 보통 온도 설정 방식이 다이얼 방식인 경우가 많습니다. 그래서 먼저 물을 채우고 전원을 켠 다음 다이얼로 온도를 맞춰주면 됩니다.혹시 물을 채우기 전 전원을 켜고 온도부터 맞추면 과열로 고장날 수 있습니다.그리고 중간중간 온도 모니터링은 필수입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.12
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