우리가 매일 숨 쉬는 공기 속에 산소보다 질소 비율이 훨씬 높은데도 체내에서 산소만 선택적으로 흡수되어 생명을 유지할 수 있는 생물학적 원리가 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 기체의 화학적 안정성과 적혈구 내 헤모글로빈의 화학적 특성 때문입니다.공기 중 질소는 강한 삼중 공유 결합을 아류고 있어 화학적으로 매우 안정적입니다.이 때문에 질소는 혈액과 체액에 거의 녹지 않는 불활성 기체로 작동합니다. 그래서 들이마신 질소는 세포와 반응하지 않고 날숨을 통해 그대로 배출되는 것이죠.반면 산소는 반응성이 높아 체내 단백질과 손쉽게 화학 결합을 형성합니다.혈액 속 적혈구에는 산소 운반 전담 단백질인 헤모글로빈이 있어 헤모글로빈 중심의 2가 철 이온은 산소 분자와 선택적으로 배위 결합합니다. 하지만 반응성이 없는 질소는 헤모글로빈의 철 이온과 결합할 수 없습니다.게다가 헤모글로빈 분자 하나에 산소 분자 1개가 결합하면 구조가 변하면서 나머지 3개의 산소 결합 부위의 친화도가 크게 올라가는데, 이 덕분에 공기 중 산소 농도가 약 21% 수준이어도 폐포를 지나는 적혈구는 산소를 거의 100% 가깝게 포화 상태로 채울 수 있습니다.결국 질소의 화학적 불활성 덕분에 체내 반응이 일어나지 않고, 헤모글로빈 내 철 이온이 산소에만 특이적으로 결합하는 성질이 있기 때문에 질소가 80%에 달하는 공기 속에서도 산소만 선택적으로 흡수할 수 있는 것입니다.
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집 구석에 청소하면서 발견한 벌레인데
번저 벌레의 종류는 좀벌레입니다.습하고 어두운 구석이나 틈새를 좋아하는 대표적인 해충이죠.다행히 흰개미처럼 나무로 만든 가구를 직접 갉아먹어 파괴하지는 않습니다. 다만 가구 표면의 먼지, 풀, 책, 옷감(면·모직), 벽지 등을 갉아먹을 수 있습니다.또 사람을 물거나 병을 옮기진 않지만 허물과 배설물이 알레르기를 유발할 수 있습니다.퇴치의 가장 좋은 방법은 습기를 줄여주는 것입니다. 그러니 제습기나 제습제로 실내 습도를 50% 이하로 낮추고, 먹이를 제거하기 위해 가구 뒤쪽과 틈새의 먼지와 머리카락을 자주 제거해야 합니다.또 벌레가 다니는 틈새나 가구 밑에 잔류 분사형 살충제를 뿌려두면 효과적입니다.예전에 자주 사용하던 방법이긴 하지만, 임시적으로는 서랍이나 옷장 내부에는 나프탈렌이나 계피, 편백 등을 넣어두면 손상을 줄일 수 있습니다.그리고 벽지와 걸레받이 사이의 벌어진 틈새를 실리콘으로 메우면 서식지를 줄일 수 있습니다.
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이어폰을 엄청나게 크게 틀어놓고 음악듣는다며는 귀가 안아픈가여?
결론부터 말씀드리면 귀 청력 건강에 매우 안좋고, 절대 괜찮지 않습니다.먼저 귀는 강한 소음에 계속 노출되면 감각이 마비되어 통증을 잘 느끼지 못하게 됩니다. 즉, 아프지 않다고 안전한 것이 아니라 이미 청각 신경이 과부하를 받고 있다는 신호입니다.또한 큰 음압은 고막에 충격을 줄 뿐만 아니라, 안쪽 달팽이관의 청각 유모세포를 파괴하고, 한 번 파괴된 청각 세포는 피부와 달리 절대 다시 재생되지 않습니다.만일 고음역부터 소리가 안 들리기 시작하고, 음악을 꺼도 귀에서 삐 소리가 나는 이명 증상이 생긴다면 이미 청력에 상당한 부담이 생겼다는 의미입니다.우선 소리를 좀 줄이시고, 연속 사용은 1시간 이내로 하시는 것이 좋습니다.그리고 시끄러운 곳에서는 볼륨을 올리는 대신 노이즈 캔슬링 이어폰을 사용하는 것이 훨씬 안전합니다.
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조의 영역의 수중생물들을를 보며는 무섭던데여?
저도 봤었던 웹툰이어서 기억이 납니다.결론부터 말씀드리면 물고기가 거대해진다고 해서 웹툰처럼 인간을 능동적으로 추적하고 집요하게 사냥할 가능성은 극히 낮지만, 일부 공격적 성향은 현실 생태계에도 분명 존재합니다.현실의 포식동물은 에너지 효율을 철저히 따집니다.물고기가 거대해지더라도 포식자 입장에서는 가시가 많고 영양가가 적은 인간을 굳이 표적으로 삼아 집요하게 사냥할 이유는 없습니다. 또한 어류의 뇌 구조상 인간을 기만하거나 복수심을 갖는 지능적인 공격 패턴을 보이기도 어렵습니다.다만 물고기는 내 입보다 작고 움직이면 일단 먹이로 인식하는 본능이 강합니다. 그래서 몸집이 사람보다 몇 배나 커진다면 인간을 한 입 거리 먹이로 착각하고 덤벼들 가능성은 있습니다.산란기나 영역 침범 시 발생하는 특유의 공격성도 현실에서 충분히 나타나는 행동중 하나이죠.결론적으로, 거대화된 물고기가 인간을 단순한 먹이로 물 수는 있지만, 웹툰처럼 악의를 품고 인간을 집요하게 습격하는 것은 생물학적으로 일어날 가능성이 극히 낮습니다.
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갑각류는 탈피를 할때마다 모든신체가 회복하는이유?
게나 가재, 새우 같은 갑각류는 몸이 잘리거나 다쳐도 탈피를 거치면서 신체 부위를 다시 재생할 수 있습니다.먼저 다리가 눌리거나 다치면 자해 기작으로 해당 마디를 스스로 끊고 출혈을 막습니다.그리고 절단면에 줄기세포 성격의 세포들이 모여 작고 말랑한 싹을 형성합니다.이후 탈피 과정에서 수분을 흡수해 몸을 부풀릴 때 이 싹이 새 다리로 펼쳐져 나오게 됩니다.다만, 한 번에 완전히 복구되지는 않으며, 2~3번 탈피를 거쳐야 원래 크기와 강도로 돌아옵니다.그리고 다리와 달리 눈 전체가 잘려 나가면 복구가 안되는 경우도 있고, 눈 자루가 완전히 파손되면 눈 대신 더듬이 모양의 구조물이 자라나는 변형이 생기도 합니다.즉, 다리나 껍질은 탈피로 재생되지만, 눈 전체 손상은 완벽히 복구되지 못합니다.
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사람의 입맛에는 왜 구운것이 더 맛잇을까여?
결론부터 말씀드리면, 인간의 뇌는 굽거나 튀긴 음식에 포함된 고에너지 성분과 화학적 풍미를 생존에 유리한 신호로 인식하고 있기 때문입니다.140도 이상의 고온에서 고기를 구울 때 단백질과 당이 결합하며 수백 가지의 풍미 물질이 만들어지는데 이것이 아마 잘 알고 계시는 마이야르 반응입니다.반면 물로 삶는 조리는 100도를 넘지 못해 이 독특한 고소한 향과 감칠맛이 생기지 않습니다.또한 굽거나 튀긴 요리는 수분이 빠지고 지방이 농축되어 단위당 칼로리 밀도가 매우 높은데, 진화 과정에서 뇌는 고에너지 식품을 섭취할 때 도파민을 분비하도록 설계되었습니다.게다가 불로 익힌 표면은 병원균과 기생충이 사멸했다는 생존 신호로 인식하고, 튀김의 소리와 식감은 뇌의 미각 중심부를 직접 자극하여 중독성을 높입니다.결국 굽고 튀긴 음식을 원하는 것은 척박했던 환경에서 생존하기 위해 뇌에 각인된 가장 강한 진화적 유산인 셈입니다.
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새는 눈으로 지구자기장을 실제로 볼 수 있다는 게 사실인가요?
결론부터 말씀드리면 사실입니다.망막에 있는 크립토크롬 4(Cry4)라는 푸른빛 수용 단백질이 이 역할을 합니다.망막으로 푸른 빛이 들어오면 Cry4 단백질 내부에서 전자 이동이 일어나고, 전자가 이동하면서 미세한 자기에 반응하는 '라디칼 쌍' 분자가 만들어집니다. 이 라디칼 쌍의 전자 스핀 상태는 지구자기장의 방향과 각도에 따라 달라지게 됩니다.그리고 자기장의 변화가 단백질의 화학적 반응 속도를 바꾸어 신경 신호를 생성하는데, 이 신호가 시신경을 거쳐 뇌의 시각 처리 영역(Cluster N)으로 전달되는 것이죠.다만, 새는 나침반 선을 보는 게 아니라, 시야에 밝고 어두운 명암 패턴이 겹쳐 보이는데, 고개를 돌릴 때 시야의 명암 위치가 달라지는 것을 통해 남북 방향을 구분하는 것입니다.즉, 새는 눈으로 자기장 자체를 본다기 보다는 좀 더 정확히는 시야에 겹쳐진 빛과 그림자의 결로 인지하는 것입니다.
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청설모와 다람쥐는 숲 속에 사는 설치류로써 서로 영역도 다른가요?
청설모와 다람쥐는 동일한 숲에 거주하더라도 활동 공간과 먹이, 그리고 계절별 활동 방식에서 확실한 차이가 있어 경쟁을 피하는 편입니다.먼저 두 종은 수직적으로 영역을 분할하고 있는데, 다람쥐는 주로 땅 위와 바위 주변에서 지내며, 청설모는 높은 나뭇가지 위를 주 영역으로 삼습니다. 또한 이런 활동 공간의 차이로 다람쥐는 땅속에 굴을 파서 살고, 청설모는 높은 나무 위에 나뭇가지로 둥지를 짓죠.또한 먹이도 다릅니다. 다람쥐는 땅에 떨어진 도토리와 밤을 좋아하는 반면, 청설모는 나무 위의 잣, 솔방울, 나뭇봉오리를 즐겨 먹습니다.그리고 다람쥐는 볼주머니가 있어 먹이를 옮겨 땅에 묻고, 청설모는 볼주머니가 없어 현장에서 먹거나 나무 틈에 숨깁니다.특히 계절별 활동은 확연한 차이가 나는데, 다람쥐는 늦가을부터 땅속에서 겨울잠을 자지만, 청설모는 겨울잠을 자지 않고 사계절 내내 활동합니다. 그래서 다람쥐가 잠드는 겨울에 청설모는 먹이를 찾아 침엽수림이나 높은 산지로 이동하며 활동 범위를 넓힙니다.이처럼 두 동물은 공간을 위아래로 나누고 활동 시기를 달리하여 생각보거 거의 경쟁 없이 숲에서 함께 살아갑니다.
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갓난아기들의 피부는 비싼 크림을 안 발라도 왜 그렇게 잡티 하나 없이 뽀송뽀송하고 매끄러울까요?
결론부터 말씀드리면 자극을 받은 적이 없는 초기 상태에다가 생물학적인 세포 재생과 수분 유지 능력이 인생에서 가장 왕성한 시기이기 때문입니다.먼저 갓난 아기들은 기미나 잡티의 주원인인 자외선과 외부 오염물질에 노출된 적이 없습니다.특히 성인은 피부 재생에 28일 이상 걸리지만, 아기는 며칠 만에 새 세포가 차오르죠.게다가 아기는 태어날 때 몸에 크림 같은 백색 물질인 태지를 뒤집어쓰고 나오는데, 태지는 고농도의 수분, 천연 지질, 항균 펩타이드로 이루어져 있어 자궁 속 양수로부터 아기 피부를 보호할 뿐만 아니라 출생 직후에도 천연 보습제 역할을 하며 피부를 보호합니다.또한 진피층에 수분 고정 물질과 탄력 섬유가 밀도 높게 꽉 채워져 있고, 성인보다 몸속 수분 비율이 훨씬 높아 피부 자체가 맑고 투명하게 부풀어 있습니다.다만 피부 두께가 성인의 절반 수준으로 얇고 장벽이 약해, 실제로는 트러블이 쉽게 발생하는 민감한 상태이기도 합니다.
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할아버지, 할머니 방에서 나는 특유의 '노인 냄새'는 안 씻어서가 아니라 화학물질 때문이라는데 뭘까요?
흔히 노인 냄새라고 부르는 특유의 냄새를 만드는 핵심 화학물질은 '노넨알데하이드'입니다.나이가 들면 신진대사가 느려지고 피부 보호막 역할을 하는 유분 구조가 변하게 됩니다.그럼 피지 속에 불포화 지방산인 팔미토올레산이 증가하는데, 이 지방산이 공기 중의 산소나 피부에 사는 균과 만나 산화되면서 노넨알데하이드라는 물질로 바뀝니다.그리고 노화가 진행되면 피부 모공을 통한 노폐물 배출 능력이 떨어지고, 항산화 작용을 하는 물질도 감소하게 되는데, 이로 인해 분해되지 못한 노넨알데하이드가 피부 표면과 모공 속에 계속 쌓이게 됩니다.또 말씀처럼 이 물질은 물에 잘 녹지 않는 지용성이라 물로만 씻어내기 어렵고, 피부 모공 깊은 곳이나 이불, 옷가지 등의 섬유에 스며들어 오랫동안 냄새를 남기게 되는 것입니다.
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