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답변 내역

세포분열에 필요한 방추사는 언제 합성하나요?
방추사는 세포주기 중 G2기와 M기(전기)에 걸쳐 합성됩니다.방추사는 미세소관으로 이루어진 섬유다발로, 세포 분열 시 염색체를 양극으로 이동시키는 역할을 합니다.세포분열 준비 단계인 G2기에 방추사의 주요 구성 요소인 미세소관 단백질인 튜불린이 합성되기 시작합니다.그리고 세포 분열이 시작되는 전기에, 세포 양극에 위치한 중심체에서 방추사가 본격적으로 형성되는데, 이 방추사들은 염색체에 있는 동원체에 부착하여 염색체를 배열하고 이동시키는 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.29
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꿀벌이 생태계에서 ‘핵심 종’으로 불리는 이유는 무엇인가요
꿀벌은 화분 매개자로서 자연 생태계에서 매우 중요한 핵심종 역할을 합니다.그리고 핵심종이란 생태계에서 차지하는 개체 수는 적지만, 그 종이 사라질 경우 전체 생태계에 연쇄적인 영향을 미쳐 균형을 깨뜨리는 종을 의미합니다.꿀벌의 가장 중요한 역할은 수분입니다.꿀벌은 꿀과 꽃가루를 모으기 위해 꽃 사이를 날아다니는 과정에서 몸에 묻은 꽃가루를 다른 꽃으로 옮겨줍니다. 이 과정은 많은 식물이 씨앗을 맺고 열매를 생산하여 번식하는 데 필수적입니다. 그래서 전 세계 식량의 약 3분의 1이 꿀벌과 같은 화분 매개자의 도움을 받아 생산됩니다.또한 꿀벌은 다양한 식물의 수분을 돕기 때문에 숲이나 초원, 습지 등 다양한 생태계에서 식물 종의 다양성을 유지하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 식물 다양성이 감소하면 이를 먹이로 삼는 초식 동물과 그 초식 동물을 먹는 육식 동물에게까지 영향을 미쳐 먹이사슬 전체가 불안정해지게 되죠.
학문 / 생물·생명
25.08.29
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꿀벌 연구는 현대 생물학·환경과학에서 어떤 가치를 지니고 있을까요?
학자마다 다른 가치를 가지고 꿀벌을 연구하고 있겠지만, 무엇보다 꿀벌은 생태계의 건강을 나타내는 핵심 지표종이자, 식량 생산에 필수적인 수분 매개자로서의 가치가 가장 크다고 할 수 있습니다.꿀벌은 환경의 변화를 민감하게 감지하는 생물 지표 역할을 합니다.꿀벌의 개체 수 감소는 기후 변화, 서식지 파괴, 농약 사용 증가 등 다양한 환경적 요인의 영향을 직접적으로 보여주는 것입니다. 그래서 꿀벌 연구를 통해 환경 오염 물질의 확산 경로를 추적하거나, 특정 지역의 생태계 건강 상태를 평가할 수 있습니다.그리고 꿀벌은 전 세계 식량 작물의 약 75%를 수분합니다. 이는 전 세계 농업 생산량의 1/3에 해당합니다.다시 말해 꿀벌의 수분 활동이 없다면 농작물 수확량이 크게 감소하여 식량 부족을 겪을 수 도 있다는 의미입니다. 따라서 꿀벌의 생태와 건강을 연구하는 것은 농업 생산성 유지는 물론 꿀이나 로열젤리, 프로폴리스 등 꿀벌 부산물을 활용한 산업의 가치도 높다 하겠습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.29
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단백질의 구조가 바뀌면 기능을 잃는 이유는 무엇인가요?
단백질이 적정 pH와 온도를 벗어나 변성되면 기능을 잃는 이유는 3차원 구조가 파괴되기 때문입니다.단백질은 복잡한 3차원 구조를 가지고 있는데, 이 구조가 특정 기능을 수행하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 하지만, 높은 온도나 극단적인 pH 같은 환경적 요인은 단백질의 3차원 구조를 유지하는 데 필요한 수소 결합이나 이황화 결합, 소수성 상호작용 등을 파괴합니다. 이러한 결합들이 끊어지면 단백질은 원래의 입체 구조를 잃고 풀리게 되는데, 이 현상을 변성이라 하죠.그래서 변성된 단백질은 더 이상 원래의 활성 부위나 구조를 유지할 수 없게 되어 기질과 결합하거나 제 역할을 수행하지 못하게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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적혈구는 핵을 가지고 있지 않는 이유가 무엇인가요?
적혈구가 핵을 가지지 않는 이유는 더 많은 산소를 운반하기 위해서입니다.즉, 핵이 차지하는 공간이 사라지면서 더 많은 헤모글로빈을 담을 수 있게 되고, 이는 산소 운반 효율을 극대화할 수 있게 되었습니다. 또한, 핵이 없는 덕분에 세포의 유연성이 높아져서 좁은 모세혈관도 쉽게 통과할 수 있는 것이죠.그리고 핵이 없는 성숙한 적혈구는 새로운 핵산을 합성하지 않습니다.핵은 유전 정보를 담고 있는 DNA를 보관하며, RNA 전사와 같은 중요한 대사 활동이 일어나는 장소이지만, 핵 자체가 없기 때문에 핵산을 합성할 수 없는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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인간과 침팬지가 유전적으로 98~99% 유사하다면, 그 작은 차이가 큰 차이를 만드는 이유는 무엇인가요?
인간과 침팬지의 1% 미만 유전적 차이가 큰 결과를 낳는 이유는 유전자 발현 방식의 차이 때문입니다.사실 유전자 자체의 염기 서열이 거의 동일하더라도, 언제, 어디서, 얼마나 발현되는지가 중요합니다.예를 들어, 뇌 발달에 관여하는 유전자가 인간에게서는 침팬지보다 훨씬 오랫동안, 더 높은 수준으로 활성화됩니다. 그래서 인해 인간의 뇌는 더 크고 복잡하게 발달하는 것입니다. 또한, 언어 능력을 담당하는 FOXP2 유전자처럼, 인간에게만 특별히 조절되는 유전자들도 분명 존재합니다.결국, 유전자는 설계도와 같지만, 이 설계도를 읽고 실행하는 방식이 다르기 때문에 최종 결과물인 인간과 침팬지는 큰 차이가 나타나는 것입니다. 비유하자면 똑같은 레시피로 만든 햄버거라도 누가 만드는가에 따라 다를 것과 비슷하죠.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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올 여름 더위가 9월까지 간다고 하는데 맞나요
생물학적인 부분은 아니지만, 윤달은 음력과 양력의 차이를 보정하기 위해 약 2~3년에 한 번씩 추가되는 달입니다.다시 말해 음력 달력에서 한 달이 추가되는 달로, 음력과 계절의 불일치를 바로잡습니다. 그래서 2025년 올해 윤6월은 양력으로 7월 25일부터 8월 22일까지입니다.참고로 윤년는 양력 달력에서 2월에 하루 29일을 더하는 해로, 지구의 공전 주기 오차를 보정하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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누가 "이 세상에 부성애라는건 생물학적으로 없어요. 엄마의 사랑은 무조건적인 사랑이라면 아버지의 사랑은 조건적관계적사랑임"라고 했는데 맞나요?
과학적으로 입증된 것이 아니라 사회적으로 형성된 일반적인 인식에 가깝습니다.먼저 생물학적인 관점에서 부성애가 없다는 주장은 심각하게 극단적입니다.생물학자들은 아버지가 아기와 유대감을 형성할 때 옥시토신과 바소프레신이라는 호르몬이 분비된다는 사실을 발견했습니다. 이 호르몬들은 모성애에 영향을 미치는 것과 마찬가지로, 아빠의 보호 본능과 자녀에 대한 애착 형성을 돕는 역할을 합니다. 게다가 일부 연구에서는 아기가 울 때 엄마뿐만 아니라 아빠의 뇌도 반응한다는 것을 보여주기도 했습니다.또한 인류의 진화 과정에서 아버지의 역할은 단순히 유전자를 전달하는 것이 아니라 자손이 생존하고 번성할 수 있도록 보호하고 자원을 제공하는 중요한 역할이 있었습니다. 이러한 행위는 결국 종족 보존에 필수적인 요소이며, 부성애는 이 과정에서 자연스럽게 발달했을 가능성이 높다는 것이 생물학적으로 보는 진화적 관점이라 할 수 있습니다.결국 '아빠의 사랑은 조건적'이라는 인식은 주로 사회적 역할과 문화적 기대에서 비롯된 것으로 볼 수 있으며, 부성애라는 것은 생물학적으로 없다는 주장은 사실이 아닙니다. 생물학적으로도 부성애를 뒷받침하는 호르몬과 진화적 근거가 존재합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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광계1과 광계2가 흡수할 수 있는 파장에 차이가 나는 이유는?
결론부터 말씀드리면 각 광계의 반응 중심 엽록소 a 분자의 종류가 다르기 때문입니다.엽록소 a는 빛을 흡수하는 핵심 색소이지만, 주변의 단백질 복합체와 어떻게 결합하느냐에 따라 흡수 스펙트럼이 달라집니다. 그래서 광계2의 반응 중심인 P680은 680nm 파장의 빛을 가장 효과적으로 흡수하도록 특화되어 있는 반면, 광계1의 반응 중심인 P700은 700nm 파장의 빛을 가장 잘 흡수합니다.이처럼 광계마다 고유한 단백질 구조가 있어 엽록소 a 분자의 전자 상태에 미세한 영향을 주고, 그 결과 특정 파장의 빛에 대한 흡수 효율이 달라지는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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엽록체가 미토콘드리아보다 독립성이 떨어지는 이유는?
가장 큰 이유는 엽록체 유전체에 저장된 유전자 수가 미토콘드리아보다 적기 때문입니다.이는 엽록체가 자체적으로 단백질을 합성하는 능력이 상대적으로 부족하기 때문에 핵 유전자에 의존하는 비중이 더 높다는 것을 의미합니다.엽록체와 미토콘드리아는 모두 세포 내 공생설의 증거로 자기 DNA와 리보솜을 가지고 있습니다. 하지만 두 세포소기관의 DNA에 포함된 유전자의 수는 큰 차이가 납니다.미토콘드리아는 자체 유전체에 약 13개의 단백질을 코딩하는 유전자를 가지고 있습니다. 이는 미토콘드리아 기능에 필요한 수백 개의 단백질 중 극히 일부에 불과하며, 나머지 대부분은 핵 DNA에 암호화되어 세포질의 리보솜에서 만들어진 후 미토콘드리아로 수송됩니다.반면 엽록체는 미토콘드리아보다 훨씬 더 많은 유전자를 가지고 있어 약 120개의 단백질을 코딩합니다. 특히 광합성에 필수적인 효소인 루비스코의 대형 소단위체 유전자를 자체적으로 가지고 있습니다. 그럼에도 엽록체 기능에 필요한 총 단백질 수에 비하면 적은 수이며, 광합성 및 기타 기능에 필요한 단백질의 대부분은 핵 DNA에 의존하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.28
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