안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 물에서 잘 안보이는 이유??(굴절)
안녕하세요.물에서 우리가 잘 볼 수 없는 이유는 수정체의 굴절률이 물의 굴절률과 비슷해서 빛을 모으는 기능을 할 수 없기 때문입니다.수생생물, 특히 어류는 육상동물들의 눈이 가진 수정체보다 밀도가 더 높고 둥근 수정체를 가집니다.그래서 물보다 굴절률이 높아 물 속에서 초점을 잘 맞출 수 있습니다.하지만 육지로 나올 경우 굴절률이 너무 높으므로, 마치 볼록렌즈 안경을 낀 것 처럼 보일 것 입니다.
생물·생명
Q. 뉴클레오타이드는 당과 인산기 사이의 공유결합으로 연결된 사슬을 이룬다고 되어있는데 당과 인산기는 인산디에스테르결합으로 이어져있는거 아닌가요?
안녕하세요.인산디에스테르 결합은 3'-OH와 다른 뉴클레오타이드의 5'PO4의 탈수축합으로 형형되는 결합으로 뉴클레오타이드끼리의 결합하는 인산기 부분의 결합구조를 말합니다.각 결합구조가 모두 공유결합으로 되어있습니다. 다른 뉴클레오타이드와 연결되는 부분도 공유결합으로 되어있습니다.당의 3'탄소에 결합되어있는 산소와 다른 뉴클레오타이드의 5'탄소와 결합하고 있는 인산기의 인이 서로 공유결합하고 있습니다. 그래서 뉴클레오타이드는 공유결합으로 연결된 사슬이라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 전사조절인자에 대해 이해가 안 가는데 설명해주실수있나요?
안녕하세요.배아줄기세포는 아직 특정 세포로 분화되지 않은 세포로, 어떤 세포로든 분화할 수 있는 능력을 가집니다.특정 세포로 분화하기 위해서 유전자의 발현이 필요한데요.어떤 유전자가 얼마나 발현하느냐에 따라서 어떤 세포로 분화될지가 결정됩니다.전사조절인자는 DNA에서 RNA로 전사되는 단계에서 특정 유전자의 전사를 조절하는 인자입니다.위 모식도에서 말하듯 (조절단백질이 전사인자입니다)만약 3종류의 전사인자가 있다면 각 전사인자가 작용할 수 있는 경우의 수는 8가지가 될 것 입니다.8가지 경우의 수에서 각각의 유전자 발현 양상이 다를 것입니다.그래서 배아줄기세포가 8종류의 세포로 분화할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 길가에서 새가 저의 머리를 향해 날면서 소리를 지르는 것은 왜 그런 것일까요?
안녕하세요.조류의 번식기에 자신의 알이나 새끼가 있는 둥지 가까이 사람이 접근하면새끼를 보호하기 위해 사람을 쫒아내려는 행동을 합니다.우리는 딱히 공격하려는 의도가 없지만 새는 둥지가 있는 나무로 접근하는 것 조차 경계하기 때문에 어쩔 수 없는 부분인 것 같습니다.새끼들이 자라서 떠날 동안 해당 위치를 피해가는 것이 최선입니다.
생물·생명
Q. 공부나 수업을 들으려고 하면 졸림 이유가 무엇인지 궁금해요.
안녕하세요.뇌는 반복적이고 단조로운 내용에 잘 자극받지 않습니다. 그래서 이런것이 반복되면 집중도가 낮아집니다.흥미있는 주제를 배울 때는 뇌에서 도파민이 분비되어 집중과 각성을 유지하지만반대의 경우 도파민 분비가 감소하며 졸음과 피로를 느낍니다.또한 흥미가 없는 활동은 전두엽의 활성을 저하시키고 졸음으로 이어집니다.
생물·생명
Q. 초콜릿이나 단것을 먹으면 바로 힘이 나는 이유가 뭔가요??
안녕하세요.탄수화물의 경우 소화와 흡수가 다른 영양소에 비해 빠르게 일어납니다.특히 단것에 많이 포함된 설탕은 포도당과 과당으로 빠르게 분해되어 장벽을 통해 혈류로 흡수됩니다.포도당은 세포에서 1순위로 사용하는 에너지원이므로 세포호흡에 바로 사용가능하고,뇌에서 포도당을 많이 사용하므로 집중력이 증가할 수 있습니다.또 단것을 먹으면 도파민같은 호르몬이 분비되어 만족감이 높아져 심리적으로 더 기운이 나는 느낌이듭니다.
생물·생명
Q. 과일 유전자 조작은 문제가 없는걸까요?
안녕하세요.많은 과일과 채소의 경우 오랜기간 품종개량을 통해 현재 우리가 먹는 형태가 되었습니다.이것 역시 특정 유전자만 계속 전달되도록 인공적으로 교배를 시킨 결과인데요.수박 바나나 당근 옥수수 등 대부분의 작물은 이들의 초기 형태와 매우 다릅니다. 혹은 유채나 겨자 브로콜리 콜리플라워 방울양배추 케일 콜라비 양배추가 모두 한 야생겨자에서 파생된 채소들이라는 점도 인공적인 유전자 조작(품종개량)으로 볼 수 있습니다.그리고 직접 유전자를 유전자가위로 자른 후 다른 유전자를 삽입하는 경우는 주로 콩,옥수수,면화,카놀라 등에 시행되고있습니다. 이미 두부에 들어가는 콩, 주변의 옥수수 등의 작물에 적용되어 먹고있습니다. 또 여러 종류의 귤(한라봉, 천혜향,레드향), 포도(샤인머스켓, 거봉), 딸기(설향,매향 등), 여러종의 사과 와 같은 과일도 인공적으로 교배를 진행햐여 만든 종입니다.사실 우리가 현재 먹는 대부분의 식물성 음식들은 사람이 유전자를 인공적으로 바꾸지 않은 것을 찾기가 더 어렵습니다.이런 방법으로 생산량 증가나 맛과 영양소의 다양화라는 관점에서 식량문제와 건강문제를 해결하고 있습니다.유전자 조작이라는 말이 우리에게 거부감을 주기는 하지만, 사실 방식의 차이일 뿐 오래전 부터 진행되어 사람들이 섭취하면서 안정성은 어느정도 검증되었다고 봅니다. 또 드물게 자연적으로 일어나기도 합니다.소화과정에서 유전자도 모두 분해되어 정보를 잃고, 다른 영양소도 기본형으로 몸에 흡수되기 때문에 건강에 크게 문제될 가능성은 적습니다. 알레르기나 독성이 생길수 있는데 이는 작물을 개발한 후 안정성을 검증하는 단계에서 걸러집니다.유전자 변형 생물은 사람이 먹어서 문제가 생기는 경우보다는 변형 유전자가 야생으로 유출되었을 때 환경문제를 일으킬 수 있다는 점에서 위험합니다.예를들면 제초제 저항성 유전자를 가진 작물이, 주변의 유연종과 교배하여 새로운 잡초가 생기면, 제초제에도 죽지않는 잡초가 생길 수 있습니다.
생물·생명
Q. 세포들은 서로 어떻게 인식을 하나요?
안녕하세요. 세포는 세포 막 표면에 다양한 당단백질과 당지질이 있습니다. 이 분자들은 세포들의 지문같은 역할을 합니다. 세포들이 서로를 구분할 때 이 당단백질과 당지질의 종류로 서로를 구분합니다. 또 세포들이 직접 접촉하고 있는 경우 세포는 서로 신호를 전달할 수 있는 구조를 가집니다. 인테그린과 카드헤린등의 구조를 통해 서로 신호를 주고받습니다. 혹은 세포 자체에 갭 접합을 하여 직접적으로 작은 분자나 이온을 주고받을 수 있습니다.그리고 특정 세포들은 사이토카인과 케모카인 등을 분비하여 선호를 주고받으며, 이것이 세포 이동, 증식, 분화 등에 영향을 줍니다.정상세포들이 한 층으로 증식하다가 일정 밀도가 되면 서로 신호를 주고받아 세포 주기를 멈추어 세포분열을 중지합니다.암세포는 여러가지 돌연변이로 인해 이런 체계가 망가져있습니다. 그래서 세포간 신호를 무시하거나 회피할 수 있습니다. 암세포는 세포주기에서 세포를 검사하고 세포 분열을 멈추도록하는 체크포인트의 기능이 무력화되어있고 세포자살을 일으키는 유전자들이 손상되어있습니다. 또한 암세포는 스스로 성장신호를 생성해 세포 밀도가 높아져도 계속 분열할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 후천적으로 발달한 것도 유전될 수 있나요?
안녕하세요.후천적으로 얻게 된 형질은 일반적으로 유전되지 않습니다.생식세포에 돌연변이가 일어난 것이 아니라면, 체세포에 변화된 유전자는 생식세포에 전달되지 않습니다.체세포와 생식세포는 바이스만장벽에 의해 서로 격리되어 있습니다.운동 선수들의 자녀들의 운동신경이 뛰어난 것은, 운동 선수인 부모들의 선천적인 골격과 근육량에 관여하는 유전자를 물려받은 것이 영향을 줄 수 있고, 또 그들 주변의 환경이 유전자의 발현에 영향을 주는데, 부모와 비슷한 환경(운동신경 발달에 도움이되는)에서 생활할 것 이므로 운동에 도움이 되는 유전자 발현이 활발할 가능성이 있습니다. 도움이 되지 않는 유전자는 억제될 가능성이 높습니다. 운동량, 먹는 음식, 생활주기 등 다양한 환경요소가 유전자 발현에 영향을 줍니다.
생물·생명
Q. 초록색 작은 벌레가 계속 보이는데 무슨 벌레일까요?
안녕하세요.해당 곤충은 정확하게는 알 수 없지만 색과 모양을 봐서 매미충의 한 종류로 추측됩니다.크기가 작아서 방충망 틈으로 들어올 수 있고 혹은 집에 들어올 때 옷이나 다른 곳에 붙어 함께 딸려들어올 수 있습니다.직접적인 피해는 주지 않지만, 식물즙을 먹으며, 사람에 따라 알레르기가 유발될 수 있습니다.