전문가 프로필

답변 내역

C3식물, C4식물, CAM식물의 광합성 경로에는 어떤 차이가 있으며, 각각 어떤 환경에서 유리하게 작용하나요?
C3, C4, CAM 식물의 광합성 경로 차이는 주로 CO2를 고정하는 방식과 광호흡을 회피하는 방식입니다.먼저 대부분의 식물이 C3식물이며, RuBisCO 효소가 엽육 세포에서 CO2를 3탄당(PGA)으로 고정합니다. 온도가 낮고 물이 풍부한 환경에서는 효율적이지만, 고온 건조 시 광호흡이 발생하여 효율이 떨어집니다.C4식물은 CO2를 PEP 카복실화효소를 이용해 4탄당(OAA)으로 고정하고, 이를 유관속초 세포로 옮겨 CO2를 농축시킵니다. 이 메커니즘으로 광호흡을 거의 막아 고온, 강한 빛, 건조한 환경에서 매우 유리합니다.CAM 식물은 밤에 기공을 열어 CO2를 4탄당 유기산으로 저장하고, 낮에는 기공을 닫아 수분 손실을 최소화하며 저장된 CO2를 사용합니다. 극도로 건조한 환경에 적응하기 위한 방식입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
0
0

백신이 개발되면 왜 바이러스는 먼저 변이를 일으켜 있을 수 있는가?
이미 말씀하신 것처럼 의도나 목적 없이 순전히 자연 선택과 돌연변이라는 생물학적 과정으로 변이를 일으키는 것입니다.바이러스는 숙주 세포 내에서 복제될 때 유전 물질의 복제 과정에서 수많은 오류가 발생됩니다. 이 오류가 바로 돌연변이이고, 백신이 나오기 전부터 이미 수많은 다양한 변이체가 존재하고 있는 것이죠.백신은 바이러스의 생존 환경에서 강한 압력으로 작용합니다. 백신으로 형성된 면역 시스템은 기존 바이러스 형태를 효과적으로 파괴하지만 우연히 발생한 돌연변이 중 면역 회피 능력을 갖춘 변이체는 살아남아 증식할 수 있는 것입니다.결국 이러한 선택적 생존을 통해 살아남은 변이체가 집단 내에서 퍼져나가 우세종이 되는 것입니다.다시 말해 바이러스 스스로가 '백신에 대항해야지'라고 생각하는 것이 아니라, 살아남기에 유리한 변이체만 남게 되는 진화의 결과라 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
0
0

야간에 도시든 시골이든 전등 주변에 날벌레 들이 막 모여드는 원인은?
가장 큰 원인은 인공 조명이 곤충의 비행 시스템에 혼란을 주기 때문입니다.대부분의 밤에 나는 곤충들은 비행 중 자세와 방향을 잡기 위해 자연광을 이용하는데, 본능적으로 밝은 방향으로 등을 돌리려는 배광반응이라는 반사 행동을 하게 됩니다.그런데, 달과 같은 자연광은 매우 멀리 있어 곤충이 한 방향으로 안정적인 비행을 할 수 있게 하는 반면 가까이 있는 가로등 같은 인공 조명은 이 시스템을 교란시키게 됩니다.즉, 곤충이 조명 쪽으로 등을 돌리려 자세를 바꾸면, 오히려 조명 쪽으로 경로가 휘어지거나 맴돌게 되는 것이죠.결국 이런 비행 패턴은 곤충이 빛에 이끌리는 것이 아니라, 균형 감각을 잃고 빛 주변에 갇히는 것으로 결국 곤충들은 빛을 향해 돌진하는 것이 아니라, 혼란을 겪으며 전등 주변을 계속 맴돌게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
0
0

끈끈이에 붙은 벌레에 대해 궁금합니다
벌레가 끈끈이에 붙은 후 5분 내외로 빠르게 죽는 이유는 질식사와 탈진 때문입니다.곤충은 몸통에 있는 작은 구멍인 기문을 통해 숨을 쉬는데, 끈끈이의 접착제가 이 기문들을 완전히 막아버립니다. 결국 산소 공급이 차단되면서 벌레는 빠르게 질식하게 되는데, 이것이 가장 큰 원인이죠.또한, 끈끈이에서 벗어나기 위해 몇 분 동안 격렬하게 버둥거리는 과정에서 에너지를 급격히 소모하고 탈진에 빠집니다. 심한 경우 날개나 다리 같은 신체 부위가 찢어지는 손상도 겪게 되죠.결국 벌레는 굶어 죽기 전 호흡 기관이 막혀 숨을 쉴 수 없게 되고, 격렬한 몸부림으로 기력을 소진하면서 죽게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
5.0
1명 평가
0
0

사람과 동물을 교배시키는 등의 이종교배가 불가능한 이유는 뭔가요?
가장 주된 이유는 생식적 격리 때문입니다.이는 종이 진화적으로 분화하면서 축적된 유전적, 생리학적 장벽으로, 가까운 종끼리의 교배 성공 사례(즉, 말씀하신 개/늑대, 사자/호랑이)와는 다릅니다.핵심적으로 두 가지 단계에서 교배가 차단됩니다.첫번째는 수정 전 격리로 인간의 정자와 동물의 난자는 서로를 인식하고 결합하게 하는 특정 수용체 단백질의 구조가 달라 물리적으로 수정 자체가 불가능하거나 극히 어렵게 되는 것이죠.두번째는 수정 후 격리로 인간의 46개와 침팬지의 48개처럼 염색체 개수나 구조가 다르면, 수정란이 생성되더라도 배아 발달 과정에서 필수적인 유전자 정보의 통합이나 세포 분열에 치명적인 오류가 발생하여 생존 불가능합니다. 게다가 설령 살아남더라도, 염색체 수의 차이로 인해 생식 능력이 없는(불임) 자손이 되므로 생물학적으로 종족 유지가 불가능합니다. 말씀하신 사자와 호랑이의 경우도 이에 해당하죠.이러한 진화적 거리는 종의 경계를 확고히 하여 이종교배를 원천적으로 차단하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.02
0
0

과학의 발전을 염원하며 불가능한 질병의 해결을위해 시도하는 냉동인간은 사실 아직 불가하다는 주장은 왜그런가?
냉동인간이 아직 현실적으로 불가능하다고 하는 이유는 크게 두 가지, 즉 냉동 과정에서의 손상 문제와 해동 및 소생 기술의 부재 때문입니다.인체의 70%를 차지하는 물이 얼면서 부피가 팽창하고 뾰족한 얼음 결정을 만들게 되는데, 이 결정들이 세포막과 조직을 찢어 영구적인 손상을 입힙니다. 이 손상을 막기 위해 혈액을 빼고 동결 방지제를 주입해 얼음 생성을 막지만, 이 물질 자체가 독성이 있어 나중에 완전히 제거해야 하는 어려움이 있죠.그러나 무엇보다 가장 큰 난제는 냉동된 인체를 손상 없이 균일하게 녹이는 기술이 없다는 것입니다. 일부만 녹거나 온도 차이로 인해 추가적인 손상이 발생할 수 있기 때문입니다.게다가 기억과 의식을 담고 있는 뇌 세포는 특히 민감하기 때문에, 미세한 손상이라도 냉동-해동 과정을 거치면 기능을 잃을 가능성이 큽니다.
학문 / 생물·생명
25.10.01
0
0

죽은 말벌을 밟으면 독침이 피부에 뭍나요?
결론부터 말씀드리면 단순히 접촉만으로 독이 퍼져 심각한 신경 반응이나 아나필락시스 쇼크 등의 알레르기 반응이 발생할 가능성은 매우 낮습니다.말벌 독은 주로 독침을 통해 주입될 때 인체에 영향을 미치는데, 특히 알레르기 반응은 독성분에 대한 면역 체계의 과민 반응으로 나타나는 것입니다.하지만, 눈의 점막은 피부보다 민감하고 독성 물질에 약할 수 있기 때문에 손으로 눈을 비비셨다면 소량의 독이 묻었을 가능성은 있습니다. 가능하면 빠르게 씻어내시는 것이 가장 좋은 방법이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.01
0
0

송로버섯이 우리나라에서 채취가 되나요?
결론부터 말씀드리면 우리나라에서도 자생은 하지만, 그렇다고 생산이 된다고 말하기는 어렵습니다.조금 말이 어려울 수도 있는데, 전남 지역을 포함하여 국내 20여 곳에서 트러플이 자생하고 있다는 것은 확인이 되었지만, 이는 자실체의 확인입니다. 물론 2018년에는 속검정덩이버섯류를 송로버섯으로 오인한 경우가 있었지만, 2020년부터 진행된 정부지원연구에서 자실체를 확인한 것이죠.그러나 앞서도 말씀드렸지만, 상업적인 채취나 생산량은 없는 수준이며, 수입에 의존하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.10.01
0
0

야생 고릴라는 왜 멸종 위기에 쳐했나요?
무엇보다 가장 큰 이유는 인간 활동 때문입니다.그 중에서도 가장 큰 위협은 서식지 파괴입니다. 농업 확장이나 벌목, 그리고 도로 건설과 같은 개발로 인해 고릴라의 숲 보금자리가 급격히 사라지고 있는데, 특히 스마트폰에 사용되는 광물인 콜탄을 채굴하는 과정에서 고릴라 서식지가 파괴되는 것이 심각한 문제입니다.그리고 밀렵이나 인간에게서 전염된 질병(특히 에볼라와 호흡기 질환)에 매우 취약하여 집단 폐사로 이어지는 경우가 있습니다.겱국 이러한 위협들로 인해 야생 고릴라의 모든 종은 현재 멸종 위기에 처한 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.10.01
0
0

특정 호르몬이 다른 호르몬의 생합성을 억제하거나 촉진하는 상호작용의 대표적인 예시는 무엇인가요?
호르몬이 다른 호르몬의 생합성을 억제하거나 촉진하는 상호작용의 가장 대표적인 예라면 시상하부-뇌하수체-표적 내분비선 축(Hypothalamic-Pituitary-Target Gland Axis)을 통한 음성 피드백 기전입니다.이 축은 체내 갑상선 호르몬 농도를 조절합니다.시상하부에서 TRH가 분비되어 뇌하수체 전엽을 자극하고, 뇌하수체 전엽은 TSH를 생합성 및 분비하고,TSH는 갑상선을 자극하여 최종 산물인 갑상선호르몬인 T3\T4의 생합성을 촉진하게 됩니다.그런데, 혈중 T3/T4 농도가 충분히 높아지면, 이 호르몬들이 역으로 작용하여 시상하부의 TRH와 뇌하수체 전엽의 TSH의 생합성 및 분비를 직접적으로 억제하게 됩니다.그 외에도 코르티솔 조절에 관여하는 시상하부-뇌하수체-부신 축 역시 최종 호르몬인 코르티솔이 상위 호르몬의 생합성을 억제하는 동일한 음성 피드백 구조를 가집니다.
학문 / 생물·생명
25.10.01
0
0