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답변 내역

새가 자연에서 먹이를 찾는 방법에는 어떤 것들이 있을까요?
새의 종에 따라 다르기는 하지만, 기본적으로 먹이를 찾는 방법은 땅위나 나무 위를 탐색하는 채집, 공중이나 물속에서 먹이를 낚아채는 사냥, 그리고 특정 식물의 꿀을 빨아 먹는 것과 같은 특수화된 활동이 있습니다. 그리고 먹이 경쟁에서 우위를 점하는 전략으로는 크게 세 가지 정도로 나눠볼 수 있습니다.첫째, 먹이 자원이 풍부한 영역을 차지하고 방어하면서 다른 새들의 접근을 막는 것이죠.두번째는 무리를 지어 함께 사냥하거나, 먹이 정보를 공유해 효율을 높이는 방법입니다.세번재는 부리 모양처럼 자신의 신체적 특성을 먹이 종류에 맞게 특화시켜 다른 새들과의 경쟁을 피하고, 자신에게 특화된 먹이를 사냥하도록 진화한 것입니다.이러한 방법과 전략은 새가 자연 속에서 살아남고 또 번성하는 데 필수적인 요소라 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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조선시대 때 사약으로 내렸던 비소랑 세포호흡은 어떻게 관련이 있는 것인가요?
사실 비소는 인과 화학적 성질이 매우 유사합니다.우리 몸의 세포는 ATP를 만들기 위해 인산을 사용하는데, 비소가 체내로 들어오면 인산과 경쟁하여 그 자리를 대신하게 됩니다. 이렇게 비소가 인산 대신 ATP에 결합하면 비소산염화라는 현상이 발생합니다. 비소산염화로 만들어진 비소-ATP는 매우 불안정해 쉽게 분해됩니다. 이 때문에 비소가 인산의 역할을 제대로 수행하지 못하고, 세포는 에너지를 만들지 못하게 됩니다.결과적으로, 에너지가 고갈된 세포는 기능을 멈추고 괴사하게 됩니다. 특히 에너지를 많이 사용하는 심장이나 신장, 뇌 등의 중요 장기 세포가 먼저 손상되어 다발성 장기 부전으로 사망에 이르게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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동물 세포는 식물과 달리 지방산을 이용해서 당을 합성할 수 없는 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 글리옥실산 회로가 없기 때문입니다.지방산은 베타 산화를 통해 아세틸-CoA로 분해되는데, 동물 세포의 경우, 아세틸-CoA는 주로 TCA 회로(시트르산 회로)에 들어가 ATP를 생산하는 데 사용됩니다. 문제는 이 회로 과정에서 아세틸-CoA의 탄소 2개가 이산화탄소로 모두 방출된다는 점입니다. 따라서 아세틸-CoA의 탄소를 이용해서 새로운 탄소 골격, 즉 포도당을 만들 수 없는 것입니다.반면 식물 세포에서는 글리옥시솜이라는 특수 소기관에서 글리옥실산 회로가 가동되는데 이 회로는 TCA 회로의 일부 단계를 건너뛰고 아이소시트르산 분해효소와 말산 생성효소를 거치며 아세틸-CoA의 탄소가 이산화탄소로 방출되지 않고, 석신산이라는 4개의 탄소를 가진 물질로 생성됩니다. 이 석신산은 미토콘드리아로 이동하여 TCA 회로의 일부 과정을 거친 후, 세포질에서 포도당 신생합성을 통해 포도당으로 전환될 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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철새들이 계절에 따라 이동을 하며 얼마나 많은 에너지를 소비하며 휴식과 영양 보충을 어디서 어떻게 하는지?
말씀하신 것처럼 철새는이동을 할 때 엄청난 양의 에너지를 소비합니다.대부분의 경우 이를 위해 비행 전 체중의 상당 부분을 지방으로 축적합니다. 그리고 이동 중에는 중간 기착지에서 휴식을 취하고 영양을 보충하기도 하죠. 이 기착지는 새의 종이나 이동 경로에 따라 다릅니다.철새의 장거리 비행은 새의 활동 중에서도 가장 많은 에너지를 소모하는 활동입니다. 작은 새의 경우 비행 중 에너지 소비량은 기초대사량의 10~25배에 달하는데, 이런 엄청난 에너지 소비에 대비하기 위해 이동 시기가 되면 몸에 체중의 30~50%에 해당하는 지방을 축적합니다. 지방은 탄수화물이나 단백질보다 훨씬 더 많은 에너지를 저장할 수 있고 대사 과정에서 물이 생성되기 때문에 비행 중 수분 보충에도 도움이 됩니다.그리고 철새들은 장거리 이동 중 기착지라고 불리는 특정 지역에 들러 휴식을 취하고 영양을 보충합니다.이러한 기착지는 이동 경로상의 특정 위치인데 대부분의 경우 풍부한 먹이와 안전한 휴식처가 있는 습지나 갯벌인 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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멜라토닌이 수면에 어떤 영향을 끼치는 건가요?
멜토닌은 수면을 유도하고 생체 리듬을 조절하는 역할을 합니다.멜라토닌은 뇌의 송과선에서 분비되며, 우리 몸의 24시간 주기인 '일주기 리듬'을 조절합니다. 이 리듬은 수면-각성 주기는 물론 체온이나 호르몬 분비 등 다양한 생리적 기능을 통제하죠.그리고 멜라토닌은 낮에는 빛에 의해 분비가 억제되다, 밤이 되어 빛의 양이 줄어들면 분비가 증가합니다. 이로 인해 몸은 밤이 되었다는 것을 인식하고 졸음을 느끼게 되는 것입니다.또한 멜라토닌은 '행복 호르몬'이라는 이름으로 알려진 세로토닌으로부터 합성되는데, 낮에 햇빛을 충분히 쬐어 세로토닌이 많이 생성되면, 밤에 멜라토닌으로 전환될 원료가 많아져 숙면에 도움이 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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새들이 천적이나 포식자로부터 자신과 새끼를 보호하기 위해 사용하는 다양한 방어전략과 경고 신호 위장술은 어떤 것들이 있을까요?
새들의 가장 주된 전략으로는 경고 신호나 위장술, 그리고 직접적인 방어 행동이 있습니다.새들은 포식자가 나타나면 특정한 소리를 내어 다른 새들에게 위험을 알립니다.그 소리는 포식자의 종류에 따라 다르고 종에 따라 다른데, 예를 들어 하늘의 맹금류에게는 낮은 경고음을, 땅의 포식자에게는 시끄러운 소리를 내는 방식인 것이죠. 또 일부 새들은 둥지에 접근하는 포식자를 향해 위협적으로 비행하거나 공격하기도 합니다.또한, 깃털 색깔을 주변 환경과 비슷하게 만들어 눈에 띄지 않게 숨는 위장술을 사용하기도 하고, 일부 새끼 새들은 몸을 웅크려 뱀처럼 보이게 만들어 포식자를 위협하기도 합니다.그리고 일부 종의 경우 어미 새가 날개가 부러진 척 연기를 하여 포식자의 주의를 둥지에서 멀리 돌리기는 방법을 사용하기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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왜 어떤 새는 나무 위에 둥지를 짓고 어떤 새는 땅에 둥지를 틀까요?
새들이 둥지를 짓는 위치나 재료, 모양은 종의 특성은 물론 서식 환경, 그리고 포식자의 위협과 같은 요인에 따라 결정되는 것입니다.새는 둥지를 짓는 위치를 선택할 때 가장 중요한 요소는 생존입니다.대부분의 둥지는 포식자로부터 알과 새끼를 보호하기 위함입니다. 나무 위는 뱀이나 다람쥐, 여우 같은 땅 위 포식자들이 접근하기 어렵기 때문에 상대적으로 생존에 유리한 장소이기에 까치나 참새, 오색딱따구리 같은 새들은 주로 나무 위에 둥지를 짓는 것입니다.반면 뻐꾸기나 꿩과 같은 일부 새는 풀밭이나 덤불 같은 땅 위에 둥지를 짓습니다. 이는 주로 위장술을 활용하거나, 둥지를 지을 필요성을 줄이기고 빠르게 짓기 위함입니다.그리고 둥지의 재료와 모양은 환경 적응과 위장에 중요한 역할을 합니다.새들은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 나뭇가지나 깃털, 풀, 진흙 등을 이용해 둥지를 만드는데, 둥지의 재료는 둥지를 튼튼하게 하고, 알과 새끼를 보호하는 역할을 합니다.또 새는 둥지 재료를 엮거나 쌓아 올려 종 특유의 둥지를 만듭니다. 둥지의 모양은 포식자의 눈에 잘 띄지 않게 위장을 하거나 포식자를 막기 위함이죠.결국 둥지 선택은 새의 생존율은 물론 번식, 그리고 종의 유지에까지 영향을 미치게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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탄수화물을 많이 섭취했을 때 혈당 스파이크가 나타나는 이유는 무엇인가요?
우리가 섭취하는 음식 중에서도 탄수화물은 소화 과정에서 가장 빠르게 포도당으로 분해됩니다.특히 흰쌀밥이나 흰 빵, 설탕이 많이 들어간 가공식품과 같이 정제된 탄수화물은 소화와 흡수가 매우 빠른데, 이로 인해 혈액 속에 포도당이 급격하게 유입되면서 혈당 수치가 빠르게 치솟게 되는 것이죠.결국 혈당이 급격히 상승하면, 우리 몸은 이를 정상 수준으로 낮추기 위해 췌장에서 인슐린을 다량으로 분비하고, 인슐린은 혈액 속의 포도당을 세포로 이동시켜 에너지로 사용하거나 저장하는 역할을 합니다. 그리고 과도하게 분비된 인슐린은 혈당을 매우 빠르게 떨어뜨리게 되는데 이 과정에서 혈당 수치가 급격히 정상 범위 이하로 떨어지는 반응성 저혈당 상태가 될 수 있습니다.이처럼 혈당이 급격하게 상승했다가 다시 급격하게 하락하는 현상이 '혈당 스파이크'입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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사막에 서식하는 식물들은 어떻게 광합성을 할 수 있는 것인가요?
사막에 서식하는 식물들은 사막 환경에 적응하기 위해 CAM 광합성이라는 특별한 방식을 이용합니다.이 방식은 일반 식물의 광합성과는 달리, 이산화탄소 흡수와 광합성 과정을 시간적으로 분리하는 방식이죠.대부분의 식물은 낮에 햇빛이 있을 때 기공을 열고 이산화탄소를 흡수하여 광합성을 합니다. 하지만 사막 식물이 낮에 기공을 열면 수분이 과도하게 증발하는 문제점이 있죠. CAM 광합성은 이러한 문제를 해결하기 위한 방법입니다.즉, 밤에 기온이 낮고 습도가 높을 때 기공을 열고, 이때 이산화탄소를 흡수하여 4탄소 화합물인 말산 형태로 세포 내 액포에 저장합니다. 이 과정에서 물의 손실을 최소화합니다. 그리고 다음날 낮에는 기공을 닫아 수분 증발을 막고 밤새 저장해둔 말산을 분해하여 이산화탄소를 방출하여 이를 이용해 햇빛으로부터 얻은 에너지로 포도당을 합성하는 광합성을 하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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옥수수는 여러 지역에서 잘 자랄 수 있는 이유가 무엇인가요?
먼저 옥수수는 가뭄에 대한 저항력이 매우 강합니다. 뿌리가 깊게 뻗어가며 토양 속 깊은 곳의 수분까지 흡수할 수 있으며, 잎의 기공도 수분 손실을 최소화하도록 진화했습니다. 특히 가뭄 저항성 품종은 유전자 개량을 거치며 더 건조한 환경에서도 살아남는 것은 물론이고 일정 수준 수확량을 유지할 수 있도록 개발되었습니다.또한 옥수수는 비옥한 토양에서 잘 자라지만, 모래가 많은 사질토나 점토가 많은 식질토 등 다양한 토양 환경에서도 재배가 가능하고 짧은 생육 주기에 비해 높은 생산량을 가지고 있죠.게다가 옥수수는 C4 식물로, 일반적인 C3 식물보다 높은 광합성 효율을 가지고 있는데, C4 광합성은 덥고 건조한 환경에서 물을 적게 사용하면서도 이산화탄소를 효율적으로 흡수하여 양분을 생산하는 방식입니다. 이는 기후변화로 인해 지구의 기온이 상승하고 건조해지는 상황에서도 옥수수가 다른 작물보다 유리하게 생존할 수 있는 이유가 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.21
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