안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 덥거나 힘든 일을 하다보면 땀이 나는데 땀은 왜 나는건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.땀의 가장 중요한 역할은 체온 조절일 것입니다.운동을 하거나, 더운 날씨, 혹은 병으로 인한 발열이 일어나 체온이 상승하면 뇌가 이를 감지하여 간뇌 시상하부의 체온중추가 활성화 됩니다. 이는 콜린성 교감신경을 활성화합니다. 콜린성 교감신경은 아세틸콜린을 분비하여 땀샘을 활성화 시키며 이것이 땀의 분비로 이어집니다. (땀샘은 특이하게 교감신경에서 노르에피네프린이 아닌 아세틸콜린이 분비)체온이 증가할 때 말고 긴장이나 공포를 느낄 때 식은땀이 흐르기도 하는데, 이 역시 교감신경이 활성화되어 일어나는 현상입니다. 체온이 원인이 아니더라도 아세틸콜린 분비가 늘어나면 땀이 많이 분비될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 백신 주사의 원리에 대해서 알고 싶습니다.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.백신에 대해 아주 쉽게 설명한 예시인 것 같습니다. 백신에 들어있는 바이러스와 비슷한 모양을 가진 것은 항원이라고 부르며, 단백질 표면의 특이한 단백질인 경우가 많습니다. 일반적으로 실제 바이러스를 약화시키거나 파괴하여 얻습니다. 면역계는 자기와 비자기를 인식할 수 있습니다. 세포들은 표면에 각자 특이한 표면 분자를 가집니다. 이들은 일종의 명함이라고 볼 수 있습니다. 면역계는 이를 인식하고 자기 세포인지, 아니면 외부에서 유입된 물질인지를 구별할 수 있습니다.바이러스는 세포는 아니지만, 마찬가지로 표면에 특이한 항원인 단백질 스파이크를 가집니다. 면역계는 이를 인식하여 외부물질임을 알아차리고 면역반응을 일으킵니다. 백신은 결국 면역계가 인식할 수 있는 바이러스의 단백질 스파이크 같은 항원을 몸에 주입하는 것 입니다. 그러면 면역계가 이를 인지하고 항체를 생성하며, 이에 대한 항체를 생성하는 방법을 기억하게 됩니다. 이후 동일한 항원이 유입되면 더 빠르고 효과적으로 항체를 생성하여 해당 바이러스에 대해 면역이 됩니다. 코로나 19 때 개발된 mRNA 백신 등을 제외하고, 전통적인 백신을 생성하려면 생각하시는 것처럼 원 바이러스를 배양해야 합니다. 바이러스는 환자에게서 얻을 수 있습니다. 바이러스는 스스로 증식하지 못하기 때문에 배양하려면 세포가 필요합니다. 독감 바이러스를 비롯한 많은 바이러스는 달걀을 이용해서 배양합니다. (혹은 다른 종류의 배양 세포들를 활용)달걀에 바이러스를 감염시켜 배양하고 바이러스를 추출 후 파괴하여 백신으로 생산합니다.
생물·생명
Q. 식물이 잘 자라지 않는데 겨울잠을 자는 건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.네 대부분의 식물은 온도와 낮의 길이에 반응하여 스스로 생장을 조절할 수 있습니다.저온의 환경에서 식물이 얼어 세포와 조직이 파괴될 수 있고, 낮은 온도에서 광합성 효율 또한 낮기에 이런 변화에 대비하여 식물은 휴면을 준비합니다. 환경의 변화에 따라 식물의 여러가지 호르몬이 변화합니다. 잎으로 물이 가지 않게 하여 낙엽이 떨어지게하고 이로인해 증산작용을 멈추어 물 손실을 줄입니다.내부 대사율은 줄어들게되며 뿌리와 줄기에 당을 축적하여 어는점을 낮추고 세포가 어는 것을 방지합니다. 축적한 당과 단백질은 겨울이 지나 다시 생장을 시작할 때 사용합니다.
생물·생명
Q. 단풍나무가 빨간색과 노랑색으로 나뉘는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.식물은 엽록소를 가지고 있어 대부분 녹색을 띱니다. 다만 날씨가 추워지고 단풍이 들기 시작하면서 색이 변하는데요, 이렇게 색이 변하는 이유는 엽록소가 파괴되며 녹색이 사라지고, 그동안 엽록소 보다 적은 양으로 존재하여 색깔이 드러나지 않았던 여러가지 보조 색소의 색이 드러나기 때문입니다. 붉은색 단풍의 경우 안토시아닌 함량이 많은 경우이며, 노란색~주황색 단풍은 안토시아닌 보다는 노란색~주황색을 띠는 카로티노이드와 크산토필 함량이 높은 경우입니다. 카로티노이드와 크산토필 등은 평소에도 가지고 있으며, 안토시아닌은 가을이 되면서 새로 만들어 내는 색소입니다.어떤 종류의 보조색소를 어느정도의 비율로 가지고 있는지에 따라 단풍의 색이 결정됩니다. 이런 색소의 비율차이는 단풍나무의 종에 따라 다를 수 있습니다. 또한 안토시아닌의 경우 강한 햇빛을 받으면 더 많이 생성되어 햇빛을 많이 받는 경우 단풍이 더 붉게 물들 수 있습니다.
생물·생명
Q. 식물도 동물처럼 땀을 흘릴수 있을까요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.식물은 사람들처럼 땀을 흘리지는 않지만, 온도 조절의 원리는 땀을 흘리는 것과 비슷합니다.식물은 뿌리에서 물을 흡수하고 잎의 기공으로 발산하는데요, 이를 증산작용이라고 합니다. 이 때 몸에서 땀이 증발하며 열을 빼앗아 가는 것 처럼 증산작용으로 수분이 증발할 때 식물의 열을 빼앗아 갑니다. 차이점이 있다면 식물은 움직이지 않아 동물 만큼의 열을 생성하지는 않으며, 고온의 건조한 환경에서는 수분 손실을 막기 위해 오히려 기공을 닫게됩니다.
생물·생명
Q. 사람의 몸에서 대장과 소장의 길이는 어느 정도 되나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.개인마다 약간의 차이는 있지만, 소장의 경우 공장~회장까지 6.7~7.6m 정도이며 (십이지장은 25~30cm)대장은 약 1.5m 입니다.
생물·생명
Q. 사마귀가 교미할 때 암컷이 수컷을 먹는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.번식기 때의 암컷이 움직이는 대부분의 존재를 먹이로 생각하기 때문이라고 알려져 있습니다. 하지만 이런 현상의 원인이 명확하게 밝혀져있지는 않습니다.원인은 정확히 알 수 없지만 이런 행위에서 이익이 되는 부분은 분명히 있습니다. 산란에는 많은 에너지가 소모되기 때문에 암컷 사마귀가 짝짓기 후 수컷 사마귀를 잡아 먹는 것이 빠르게 영양분을 얻게 합니다. 실제로 연구결과 수컷을 잡아먹은 암컷이 그렇지 않은 암컷에 비해 더 많은 알을 낳는 것이 밝혀져있습니다.
생물·생명
Q. 민달팽이는 번식을 어떤식으로하나요 ??
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.민달팽이는 암수가 한몸에 있는 자웅동체 생물이지만, 혼자서 알을 낳지 않고 교미를 하여 번식합니다. 교미를 한 후 하얀 구형에 가까운 모양의 의 알을 10~40개 정도 낳습니다. 산란시기는 일반적으로 5월 근처로 알려져 있습니다.
생물·생명
Q. 먹장어와 칠성장어는 어류에요 아니에요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.칠성장어와 먹장어는 몸 구조 때문에 분류에서도 약간씩의 논란이 있는 생물들입니다.(특히 먹장어)분류는 계-문-강-목-과-속-종 순으로 내려오며각 그룹에 아문, 하문 같은 하위 분류가 있습니다.코노돈트와는 서로 다른 '강'에 속해 서로 유연관계는 멀다고 볼 수 있습니다.칠성장어와 먹장어는 척삭동물문으로 분류하고 있습니다.척추동물은 척삭동물의 그룹 안에 속합니다. (척삭동물이 더 넓은 그룹이라고 볼 수 있습니다.)(척삭동물문 - 척추동물 아문) > 그래서 분류학상으 척추동물이면 척삭동물문에도 속합니다척삭동물은 발생시에 척삭이 형성되는 동물을 말합니다.이후 척추를 형성하는 종도 형성하지 않는 종도 있습니다.칠성장어는 척추가 명확히 발견되어 척추동물로 분류하지만먹장어의 경우 (척삭은 있지만) 척추뼈 발견이 되지 않아 분류학상 논란이 있습니다.하지만 먹장어는 칠성장어와 해부학적으로도 유전적으로도 유사성이 있어 칠성장어와 같이 원구류로 분류하고 있습니다.그래서 현재는 둘 다 척추동물아문에 속합니다.-무악류(무악강)는 턱이 없는 동물을 말합니다.척삭동물문-척추동물아문-무악강-원구류 순으로 내려옵니다.그래서 원구류는 무악류에 속하는 그룹이라고 할 수 있습니다.먹장어와 칠성장어 모두 원구류에 속합니다.-어류, 물고기는 기준이 명확한 범주는 아닙니다.그래서 엄격하게 정의하는 사람들은 먹장어나 칠성장어 같은 원구류를 어류와 구분짓기도 합니다.-결국 척삭동물O, 척추동물O, 무악류O, 원구류O, 어류(O, X) 로 정리할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 근친혼시 태어나는 자녀가 돌연변이,장애를 가지고 태어나는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.근친관계에서 태어나는 아이는 유전병이 발병할 확률이 비교적 높다고 알려져 있습니다. 이는 유전자의 발현 원리 때문인데요, 사람은 한 쌍으로 이루어진 대립유전자를 각각 부모로부터 반씩 물려받습니다. 이 때 대립유전자 중 하나만 있어도 발현되는 유전자를 우성 유전자, 동일한 한 쌍이 있어야 발현되는 유전자를 열성 유전자라고 합니다. 우성A, 열성a 라고 한다면, Aa 조합의 경우 A형질의 발현에 가려져 a형질은 발현되지 않습니다.하지만 aa 조합의 경우 a형질이 발현됩니다. 유전병의 관점에서, 유전병이 없는 유전자를 B, 유전병을 일으키는 유전자를 b로 칭할 때, 이 유전병이 열성으로 발현되는 유전자라면 Bb조합일 때 유전병이 발현되지 않으며이런 사람들을 보인자라고 합니다. 근친혼의 경우 혈연관계가 가까운 사람들간의 결혼이므로 동일한 유전자를 공유할 가능성이 높습니다. 그래서 열성으로 발현되는 유전자 b를 동일하게 가지고 있을 가능성이 있습니다. 부와 모 가 둘 다 Bb 의 유전자형을 가진다면, 부모는 유전병이 발현되지 않지만, 자식은 BB, Bb, bb조합을 가질 수 있기 때문에 bb의 경우에서 유전병이 발현됩니다. 물론 우성으로 전달되는 유전병도 있으며 이 경우 유전병을 일으키는 유전자 하나만을 가져도 병이 발현됩니다. 결국 근친혼 가계에서 유전병 등장 확률이 높은 것은 유전자풀의 다양성이 부족하기 때문입니다.