안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 생체리듬이 생길 수 있는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.생체시계는 유전자에 포함되어 있는 형질로 생각되고 있습니다.특정 주기 유전자에서 특정 단백질이 생성되고 이것이 다른 단백질과 상호작용하고 이 결과물이 주기유전자에 붙으면서 주기유전자가 발현되지 못하게 합니다. 이런 과정이 약24시간을 주기로 반복됩니다.주기 유전자를 가지게된 이유는 지구의 낮과 밤의 주기가 생물들의 진화에 환경압으로 작용했기 때문입니다.예를 들면 주행성 생물의 경우 낮동안에 집중력이 유지되고 활동할 수 없는 밤에는 활동을 줄이고 몸의 회복이 빠르게 진행되는 것이 생존에 유리할 것 입니다.
생물·생명
Q. 익숙한 듯한 이 꽃은 이름이 대체 뭔가여?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.사진에 보이는 꽃은 생각하시는대로 백합속에 속하는 백합(흰나리)으로 추측됩니다.백합은 5~7월의 여름에 흰꽃을 피웁니다.백합속에는 참나리, 중나리 등 꽃잎의색과 모양이 다른 여러가지 나리들이 속합니다.
생물·생명
Q. 여자로 태어났는데, XY염색체가 어떻게 생길 수 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.XY염색체를 가지는 수정란이 만들어지면 일반적으로 남성의 외형을 갖도록 발생이 일어납니다.이는 Y염색체에 남성으로 구분되는 형질을 발현하는 여러 유전자들이 포함되어 있기 때문입니다. 주로 SRY 유전자의 존재가 불리는 유전자가 남성을 결정하게 됩니다.발생 초기에는 남성과 여성이 외형으로 구별되지 않습니다. 이 경우 유전자의 차이만이 발견됩니다.발생이 진행되면서 유전자에서 발현되는 여러 호르몬들의 작용에 의해 특정 조직들의 발달과 퇴화가 진행됩니다.이 과정에 의해 간이 흐르면 태아의 생식기가 형성되고 남성 혹은 여성의 생식기를 가지게 됩니다.하지만 여러 원인에 의해 이 과정에 오류가 생길 수 있습니다.남성호르몬을 비롯한 성결정에 필요한 여러 호르몬들이 정상적으로 분비되어도, 세포가 가진 이 호르몬들의 수용체에 결함이 생기면 세포가 이 호르몬들에 반응하지 않고 남성의 특징이 발생하지 않습니다.혹은 호르몬이 분비된 후 작용을 하기위해 구조가 변형되어야 하는 경우가 있는데 이 과정에 문제가 생겨도 발생 과정에서 남성의 특징이 발현되지 않습니다.혹은 Y염색체의 SRY유전자 부분에 돌연변이가 발생하여 기능이 상실되어도 남성의 특징이 발현되지 않습니다.이런 현상이 발생하면 XY염색체를 가져도 외부 생식기가 여성의 생식기형태를 가지고 태어납니다.이 경우 정소와 난소가 발달하지 않아서 불임이 됩니다.결국 X나Y염색체의 조합은 성별을 결정하는 주요 요인이지만 이것이 반드시 남성 혹은 여성을 확정하지는 않습니다.X와 Y염색체가 발현하고 작용하는 과정이 복잡하므로 예외가 생길 가능성은 언제나 존재합니다.또한 염색체에서 XXY, X, XXX같은 조합이 나타나기도 합니다.성을 결정하는 생물학적인 여러 기작이 매우 복잡한 과정으로 일어나기 때문에 성별에 관한 문제는 실제로 복잡한 문제이며 사회적으로 여러 논쟁이 유발되기도 합니다.
생물·생명
Q. 벌레들은 왜 빛으로 몰려드는 걸까요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.벌레들 중 빛을 이용해 위와 아래를 구분하는 종들에게서 나타나는 현상입니다.많은 곤충들은(특히 비행가능한) 빛이 있는 쪽을 위 빛이 없는 쪽을 아래로 인식합니다.그래서 비행할 때 등을 빛쪽으로 향하게 하여 비행합니다.하지만 전등같은 빛은 태양과 달리 낮은곳에 위치합니다. 그래서 곤충을 기준으로 절대적으로 윗방향에 있지 않습니다.하지만 곤충은 빛이 있는 곳을 위쪽으로 인식하기 때문에비행하는 곤충은 전등의 빛을 등쪽을 향하게 하려하며 결국 전등을 중심으로 원을 그리며 비행하게됩니다. 곤충들의 인식체계 때문에 빛에 묶여있게 된 것이라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 단백질 3차구조를 이루는 힘에 대한 질문
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.소수성 상호작용은 소수성을 띠는 분자부분(비극성부분)이 물에 녹아있을 때 물(극성분자)이 이들을 밀어내면서 붙게 하는 힘입니다. 그래서 이 힘은 수용액 속에 녹아있을 때 나타납니다.반데르발스 힘은 분자내에서 전자가 랜덤하게 이동하다가 한쪽 방향에 쏠리면서 원래 극성이 없던 분자가 일시적으로 극성을 띠게 되는 경우에 생기는 힘입니다.이 경우 순간적으로 극성을 띤 분자가 근처의 다른 분자에 들어있는 전자를 밀어내면서 다른 분자들도 극성을 띠게 합니다. 그래서 분자들간에 인력이 발생하게 됩니다. 이는 극성분자 비극성분자 상관없이 모든 분자에서 나타날 수 있는 힘입니다.
생물·생명
Q. 머리카락, 팔다리 털들도 영양성분이 있어야자라는건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.머리카락과 몸의 털들도 주된 구성성분이 단백질이기 때문에 음식을 먹어서 얻은 영양성분이 사용됩니다. 그리고 이 과정도 칼로리를 소모하는 과정입니다.각 털들에는 털이 길어지는 시기, 털이 머무는 시기, 털이 빠지는 시기가 정해져있습니다. 이들은 특정한 주기를 가지고 반복됩니다. 그래서 털이 길어지는 시기가 긴 머리카락의 경우 털이 매우 길게 자라지만, 털이 길어지는 시기가 짧은 눈썹같은 부분의 털들은 짧게 자란 후 털들이 머물러 있게 됩니다.
생물·생명
Q. 인간이 만든 것이 아닌 새로운 종이 자연적으로 생겨나고 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.자연계에서는 계속해서 새로운 종이 생겨나고 있습니다. 느린 속도지만 진화는 계속 발생하고 있으며 이것이 새로운 종이 생기는 원리입니다.또한 지구에는 사람의 영향이 미치지 않는 지역이 더 많기 때문에 아직 발견되지 않은 종들이 많습니다.사람이 만드는 종은 대부분 품종으로 분류합니다.기존의 종들의 잡종이거나, 특정형질을 가진 종을 반복해 교배시켜 만들어진 종이 대부분입니다.품종은 종의 하위분류로 품종이라는 단위는 각 생물의 근연도가 종의 단위 만큼 멀지 않아서 유전적으로 차이는 있지만 엄밀히 새로운 종을 만들었다고 하기에는 부족합니다.
생물·생명
Q. DNA와 RNA에 대해서 설명해주세요.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.DNA는 생물들의 유전정보를 담고있는 유전물질입니다.디옥시리보핵산이라고 부르기도하며 단위체인 뉴클레오타이드들이 사슬처럼 연결되어있습니다.뉴클레오타이드는 염기-디옥시리보오스-인산의 구조를 가지고 있습니다.아데닌, 티민, 시토신, 구아닌 의 4가지 염기가 있으며 염기의 종류에 따라 A,T,C,G로 표기합니다.DNA는 이중나선구조를 하고 있으며 각 사슬이 A와T C와G가 서로 상보적으로 결합하고 있습니다.RNA는 DNA와 달리 디옥시리보오스가 아닌 리보오스로 구성된 뉴클레오타이드가 사슬처럼 결합되어 있는 물질입니다.리보핵산이라고 부르기도 하며 DNA와 달리 단일나선으로 존재합니다.또한 염기의 종류가 아데닌, 우라실, 시토신, 구아닌의 4종류이며 A,U,C,G 로 표기합니다.A와U가 상보적으로 결합할 수 있습니다.바이러스의 경우 RNA가 유전물질로 사용되는 종류도 있습니다.RNA는 굉장히 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. DNA에서 암호화된 단백질을 발현할 때 DNA의 정보를 전사하여 DNA대신 핵 밖으로 나와 번역되는 기능을 하는 mRNA가 있습니다. mRNA는 자르고 다시 붙이는 편집과정을 겪고 단백질로 번역됩니다.단백질을 mRNA로 끌고오는 tRNA도 있고, 리보솜을 구성하는 rRNA등이 있습니다.
생물·생명
Q. 광합성세균에 대한 질문있습니다!!!
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.홍세균(=자색세균), 홍세균은 자색비황세균과 자색황세균을 포함하는 단어입니다.황세균은 광합성으로 황을 발생시키는가를 기준으로 분류한 것으로자색황세균, 녹색황세균이 포함됩니다.녹색황세균은 광계1(와 유사한 광계)자색황세균은 광계2(와 유사한 광계)를 가지는 것으로 알려져 있습니다.세균의 광계는 산소를 발생시키지 않는 광합성의 광계라서 산소를 발생시키는 광합성의 광계와는 차이가 있습니다.산소발생형 광합성은 광계1,2를 모두 가지고 보통 광계1에서만 순환적광인산화가 일어나지만,산소 비발생형 광합성은 광계1, 혹은 2만 가지고 있으며 각각에서 순환적광인산화가 일어날 수 있습니다.
생물·생명
Q. 비가 오고 다음날이 되면 지렁이가 지상으로 올라오는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.지렁이가 살고있는 굴에 비로인해 물이 차면 밖으로 나오게됩니다.또한 지렁이는 습한 환경을 좋아하는 생물입니다.건조한 환경은 지렁이의 몸에서 수분을 쉽게 뺏을 수 있고, 햇빛의 경우 이를 가속화하고 화상을 입힐 수 있습니다.그래서 지렁이는 비가오는 중에 주로 활동을 합니다.굴의 위치를 옮기거나, 짝짓기를 진행합니다.다만 비가 그치고나면 곧 땅 속으로 들어갑니다.비가 그친 후 땅을 팔 수 없는 곳으로 이동한 지렁이들이끝내 땅 속으로 들어가지 못하여 말라 죽는 경우가 많습니다.