안녕하세요
생물·생명
Q. 과일이 성숙하면서 녹색에서 붉은색이나 노란색으로 변하는 이유는 무엇인가요?
과일이 성숙하면서 녹색에서 붉은색이나 노란색으로 변하는 이유는 단풍이 드는 원리와 비슷합니다.즉, 엽록소가 사라지고 다른 색소들이 드러나거나 새롭게 만들어지기 때문입니다.덜 익은 과일은 광합성을 위해 엽록소를 많이 가지고 있어 대부분 녹색을 띱니다. 하지만 과일이 익기 시작하면 효소에 의해 이 엽록소가 분해되고, 엽록소가 사라지면서 그동안 숨겨져 있던 카로티노이드 색소가 나타나 노란색이나 주황색을 띠게 됩니다. 또한 동시에, 많은 과일은 익는 과정에서 안토시아닌이라는 붉은색 또는 보라색 색소를 새롭게 합성합니다.이렇게 색깔이 변하는 것은 식물이 씨앗을 퍼뜨리기 위해 동물들을 유혹하는 신호인 것이죠.
생물·생명
Q. 양지식물은 왜 음지식물보다 색이 더 연한가요?
여러가지 이유가 있을 수 있지만, 가장 큰 이유는 광합성 색소의 농도 차이와 잎의 구조적 적응 때문입니다.음지식물은 부족한 빛을 최대한 흡수하기 위해 엽록소를 많이 만들어 잎의 농도가 높아져 짙은 녹색을 띱니다.반면, 양지식물은 빛이 풍부하므로 엽록소를 과도하게 만들 필요가 없으며, 강한 햇빛으로 인한 엽록소 손상을 방지하기 위해 엽록소 양을 적당히 유지하게 되죠.또한, 양지식물은 잎이 두껍고 잎맥이 발달해 있어 빛이 잎 속으로 깊게 들어오지 못해 빛의 반사가 많아지므로 색이 더 연하게 보이는 효과도 있습니다. 이는 강한 햇빛에 대한 잎의 물리적 보호 기능이기도 하죠.
생물·생명
Q. 미토콘드리아와 엽록체는 세포 분열 시기의 어느 시점에 복제가 이루어 지나요?
미토콘드리아와 엽록체는 세포의 핵 DNA 복제 시기와 무관하게 독립적으로 복제됩니다.보통 세포 주기에 맞춰서 복제되는 핵 DNA와 달리, 세포의 에너지 요구량이나 성장 단계에 따라 복제 횟수와 시기가 달라집니다.이러한 독립적인 복제 방식은 세포내 공생설의 증거 중 하나입니다. 즉, 과거 독립적인 원핵생물이었던 미토콘드리아와 엽록체가 숙주 세포와 공생 관계를 맺게 되면서 나타난 특징이라는 것입니다.결론적으로 미토콘드리아와 엽록체는 세포 분열 시기에 맞춰 일제히 복제되는 것이 아니라, 세포의 필요에 따라 이분법을 통해 증식하는 것입니다.
생물·생명
Q. DNA 복제 과정과는 달리 RNA를 전사할 때에는 따로 프라이머가 필요 없는 이유가 무엇인가요?
RNA 중합효소의 특성 때문입니다.DNA를 복제하는 DNA 중합효소는 3' 하이드록시기(-OH)를 가진 기존 가닥의 말단에만 새로운 뉴클레오타이드를 추가할 수 있습니다. 그래서 복제 시작 지점에 3' 하이드록시기를 제공해 줄 프라이머가 반드시 필요합니다.반면, RNA 전사를 담당하는 RNA 중합효소는 DNA 주형 가닥에 직접 결합하여 새로운 RNA 가닥의 합성을 처음부터 시작할 수 있습니다. 즉, DNA 중합효소와 달리 프라이머 없이도 뉴클레오타이드를 결합시키는 능력을 가지고 있기 때문에 별도의 프라이머가 필요하지 않은 것입니다.간단히 말해, DNA 중합효소는 이어 붙이기만 할 수 있어서 시작점이 필요하지만, RNA 중합효소는 새롭게 시작할 수 있어서 시작점이 필요 없는 것입니다.
생물·생명
Q. 해외출장 갔다온 사이 벌집이 생겼습니다, 제거 될까요?
절대 에프킬라나 다른 해충제로 직접 제거를 시도해서는 안 됩니다.오히려 해충제로 인해 벌을 자극하고 벌의 공격을 받을 수 있습니다.그래서 가장 안전한 방법은 119에 신고를 하여 제거하시는 것입니다.
생물·생명
Q. 타조보다 빠른 동물이 존재하는지 궁금합니다.
타조의 평균 시속은 50~70km 정도이며, 최대 시속은 90km 이상입니다.타조는 분명 두 발로 달리는 동물 중에서는 가장 빠릅니다.하지만, 육상에서만 보더라도 치타는 순간 시속 120km까지 속력을 낼 수 있어 타조보다 빠른 동물입니다.물 속에서는 돛새치가 110km이상으로 헤엄칠 수 있고, 하늘에서는 송골매가 무려 563km의 속도로 급강하를 하기도 합니다.즉, 타조는 분명 두발로 달리는 동물로서는 가장 빠르기는 하지만, 타조보다 빠른 동물도 분명 존재하죠.
생물·생명
Q. 위상차 현미경의 원리는 무엇인가요?
위상차 현미경은 빛의 위상차를 명암 차이로 바꾸어 염색 없이도 투명한 세포를 관찰할 수 있게 하는 것입니다.보통 현미경은 빛이 시료를 통과하며 발생하는 위상 변화를 감지하지 못합니다. 하지만, 위상차 현미경은 이 위상 변화를 명암으로 변환하는 특수한 장치를 사용하는 것이죠.우선 현미경의 조명부에 있는 환상 조리개가 링 모양의 빛을 만들어 시료를 비춥니다. 그리고 이 빛은 시료를 통과하며 시료의 굴절률과 두께 차이로 인해 위상이 변합니다.그럼 대물렌즈에 있는 위상판이 시료를 통과한 빛의 위상을 조절하여 위상 변화를 명암 차이로 바꿉니다.이 과정을 통해 위상이 변한 부분은 어둡게 보이고, 위상이 변하지 않은 부분은 밝게 보여 세포의 구조가 드러나는 것입니다.
생물·생명
Q. 핵형 분석 시에 저장액을 처리하면 적혈구와 혈소판이 용혈되는 원리는 무엇인가요?
결론적을 삼투압 현상 때문입니다.즉, 백혈구가 적혈구보다 삼투압 변화에 더 강하기 때문입니다.저장액 처리는 용질 농도가 세포 내부보다 낮은 용액에 세포를 담그는 것입니다. 이 경우, 삼투 현상에 의해 물이 세포 안으로 유입됩니다.특히 적혈구는 핵이 없고 세포막이 얇아 삼투압 변화에 매우 취약한데, 저장액에 노출되면 물이 급격히 세포 안으로 들어와 세포가 부풀어 오르다 결국 터져버버리는 용혈 현상이 발생하고, 세포가 파괴되어 제거됩니다.그리고 혈소판은 핵이 없고 크기가 작으며, 적혈구와 마찬가지로 삼투압 변화에 취약하여 저장액 환경에서 파괴되거나 기능이 상실됩니다.반면 백혈구는 핵을 가지고 있고 세포막과 세포질이 상대적으로 더 튼튼합니다. 또한, 자체적인 삼투압 조절 능력이 있어 물이 유입되더라도 적혈구처럼 쉽게 터지지 않는 것입니다. 따라서 염색체 DNA를 보호하며 온전한 상태를 유지할 수 있는 것이죠.
생물·생명
Q. 집에서 벌레가 나왔는데 이 벌레 이름이 뭔가요?
먼저 사진 속의 동물은 지네가 맞습니다.지네에 물리게 되면 통증과 붓기, 발적 등이 나타날 수 있습니다. 통증은 벌에 쏘인 것처럼 따끔하고 찌릿한 경우가 많은데, 사람에 따라서는 가려움증, 두드러기, 메스꺼움, 두통, 현기증 등의 알레르기 반응이 나타나기도 합니다.물린 부위를 깨끗한 물로 씻고, 얼음찜질을 하면 통증과 붓기를 완화하는 데 도움이 되고, 물린 부위를 긁거나 만지지 않는 것이 좋습니다.만일 증상이 심하게 나타난다면 즉시 응급실을 가시는 것이 좋지만, 그렇지 않다면 병원 진료시간에 피부과를 방문하시면 됩니다. 다만, 전신적 증상, 즉 호흡 곤란이나 구토 등의 증상을 보인다면 내과로 가시는 것을 권해드립니다.결론적으로, 지네 물림으로 인한 증상이 주로 피부에 국한되어 있다면 피부과가 가장 적합하며, 전신적인 알레르기 반응이나 다른 합병증이 의심된다면 내과나 응급실을 방문하는 것이 좋습니다.지네는 습하고 어두운 곳을 좋아하며, 먹이가 될 만한 바퀴벌레나 거미, 개미 등이 많은 곳에 서식합니다. 퇴치를 한다면 지네가 들어올 수 있는 구멍을 막는 것이 좋고, 지네의 먹이가 되는 곤충을 먼저 박멸하는 것이 순서입니다.또한 지네전용 살충제와 트랩이 있으니 이를 이용하는 것도 방법이며, 계피가루나 석회가루를 이용하는 것도 방법입니다.
생물·생명
Q. 꿀은 왜 상하지 않는 식품으로 불리나요??
가장 큰 이유는 높은 당도 때문이지만, 꿀의 특성 때문이라 할 수 있습니다.첫번째는 낮은 수분입니다.꿀은 대부분 당분으로 이루어져 있고 수분 함량이 매우 낮습니다. 꿀의 수분 함량은 보통 17~18% 정도로 이는 미생물이 번식하기에는 너무 낮은 수준입니다. 박테리아나 곰팡이는 생존하고 번식하기 위해 수분이 꼭 필요한데, 꿀 속에서는 충분한 수분을 얻을 수 없어서 활동을 멈추거나 죽게 되는 것이죠.두번째는 먼저 말씀드린 당도 때문입니다.꿀의 주요 성분인 과당과 포도당은 전체의 약 80%를 차지합니다. 이처럼 당도가 매우 높으면 삼투압 현상이 일어납니다. 즉, 꿀에 들어온 미생물은 그렇지 않아도 낮은 수분 함량의 환경인데, 자신의 세포 속 수분을 꿀에 빼앗겨 탈수 상태가 되어버립니다. 이 때문에 미생물은 더 이상 번식할 수 없게 됩니다.세번째는 산성환경입니다.꿀은 의외로 산성 식품입니다. 꿀의 pH는 약 3.5~4.5 정도로, 대부분의 미생물이 번식하기 어려운 환경이입니다. 또한 꿀에는 벌들이 만들어내는 글루콘산과 같은 산성 물질이 포함되어 있어 미생물의 성장을 더욱 못하게 만들죠.