안녕하세요
생물·생명
Q. 광합성은 녹색의 식물만 가능한가요?
결론부터 말씀드리면 그렇지는 않습니다.엽록소는 녹색을 띠기 때문에 엽록소를 가진 식물의 잎은 녹색으로 보이는 것이 맞습니다. 그리고 엽록소는 광합성에 필수적인 색소이긴 하지만, 광합성에 관여하는 색소가 엽록소만 있는 것은 아닙니다.카로티노이드의 경우 주황색, 노란색, 빨간색을 띠는 색소로, 엽록소와 함께 빛 에너지를 흡수하여 광합성을 돕고, 엽록소를 과도한 빛으로부터 보호하는 역할을 합니다. 가을에 잎이 붉거나 노랗게 변하는 것은 엽록소가 분해되면서 카로티노이드 색소가 드러나기 때문입니다.또 피코빌린은 남세균이나 홍조류에서 발견되는 색소로, 청록색, 붉은색 등을 띠며 엽록소가 흡수하지 못하는 파장의 빛을 흡수하여 광합성에 이용합니다. 이 때문에 홍조류는 붉은색을 띠지만 광합성을 할 수 있습니다.그리고 일부 박테리아의 경우 엽록소가 아닌 박테리오클로로필과 같은 다른 종류의 광합성 색소를 이용하여 광합성을 합니다. 다만 이 경우 산소를 발생시키지 않는 무산소 광합성을 합니다.결론적으로, 엽록소가 광합성의 핵심적인 역할을 하는 것은 맞지만, 광합성은 녹색 식물에만 한정된 현상이 아니며, 다양한 색소를 이용하여 광합성을 하는 생물들이 존재합니다.
생물·생명
Q. 새우중에서도 민물에서 자라는 작은 새우인 토하가 있는데, 토하는 어떤종류의 새우인가요?
토하는 주로 새뱅이과에 속하는 민물새우를 지칭하긴 하지만 그렇다고 어떤 특정 종의 새우를 지칭하는 것은 아닙니다.즉, 토하는 그 이름 그대로 '흙에 사는 새우'라는 뜻으로, 맑은 1급수에서 서식하는 아주 작은 민물새우를 통칭하는 말입니다. 손톱 크기에 연한 회색빛을 띠는 것이 특징입니다.그 중에서도 '새뱅이'라는 새우는 토하라고 불리는 대표적인 민물새우 종류입니다. 전라도에서는 '생이' 또는 '새비'라고도 불리는데, 주로 연못이나 저수지, 냇물 등 다양한 수역에 서식하며, 몸길이는 25mm 내외로 작은 새우류에 속합니다.그리고 때로는 줄새우나 징거미새우 등 다른 작은 민물새우를 싸잡아 토하라고 부르기도 합니다.참고로 시중에서 판매되는 '토하젓'의 경우, 실제 토하가 아닌 저렴한 줄새우나 징거미새우를 섞어 만드는 경우도 많다고 알려져 있습니다. 진정한 토하는 맑은 물에서만 살 수 있어 양식이 어렵고 귀한 품종입니다.
생물·생명
Q. 고1 생명 수행평가에서 틀린내용 있는지 확인해주세요
전반적으로 핵심적인 내용을 잘 다룬 것으로 보입니다.특별히 지적할만한 사항도 없고, 고등학교 1학년 수준에서 생명과학의 핵심 개념인 효소의 역할을 실생활 예시와 함께 잘 설명하고 있습니다. 이대로 제출하시면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 보입니다.
생물·생명
Q. 바이오 기술은 미래에 어떻게 변화할까요?
미래의 바이오 기술은 인간의 수명 연장과 질병 예방에 완전 새로운 방향을 제시할 것으로 예상됩니다.먼저 과거에는 노화를 자연스러운 현상으로 여겼지만, 미래에는 노화를 진단하고 예방하며 치료할 수 있는 질병으로 간주하는 경향이 커질 수 있습니다. 노화를 유발하는 유전자나 세포의 변화를 표적으로 하여 생체 시계를 늦추고 건강 수명을 연장하는 연구가 활발히 진행되며 그런 경향이 더 커지게 될 것으로 예상됩니다.또한 손상된 조직이나 장기를 재생하거나 대체하는 기술이 발전하여 질병으로 인한 장애를 막을 수 있을 것으로 기대되며, 개인의 유전체 정보나 생활 습관, 환경 요인을 종합적으로 분석하여 질병을 예측하고 맞춤형 예방 및 치료를 제공받을 수 있을 것으로 보입니다.특히 질병을 유발하는 유전자를 직접 수정하거나 교정하여 근본적인 치료가 가능할 수 있습니다.그러나 말씀하신대로 윤리적인 문제가 뒤따를 가능성이 높습니다.즉, 질병 치료 뿐만 아니라 외모와 지능, 운동 능력 등 특정 형질을 향상시키기 위해 배아 유전자를 편집하는 이른바 '디자이너 베이비'의 등장도 높을 뿐만 아니라 예측 불가능한 부작용의 가능성, 특히 이런 기술의 혜택을 받지 못하는 사회적 불평등의 심화도 큰 문제가 될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 세뇨관 나트륨&포도당 재흡수 과정 기반 실험 과정
우선, 저대로 실험을 진행한다면 원하시는 결과를 얻을 수 없을 듯 합니다.먼저 여과지는 단순히 물질의 크기에 따라 통과 여부를 결정하는 물리적인 필터입니다.즉, 세포막처럼 특정 이온이나 분자만을 선택적으로 투과시키거나 능동적으로 운반하는 기능이 없습니다. 따라서 여과지를 통해 포도당이 이동하는 것은 Na+ 농도 기울기와 무관하게 단순히 농도 차이에 의한 확산에 가깝습니다. 또한 SGLT단백질은 나트륨 이온의 농도 기울기를 이용하여 포도당을 능동적으로 세포 내로 운반하는 역할을 합니다. 이는 단순한 확산과는 전혀 다른 메커니즘입니다.그리고 설계하신 실험에서는 Na+ 농도 기울기가 포도당 이동에 미치는 영향을 직접적으로 보여줄 수 없습니다. 10% NaCl 용액에서 포도당이 더 많이 이동하는 것처럼 보일 수 있지만, 이는 Na+ 농도 자체가 포도당 이동을 유도하는 것이 아니라, 용액의 전반적인 삼투압 변화나 이온 강도 변화가 여과지의 투과성에 영향을 주었을 가능성도 있습니다. SGLT 단백질의 작용을 모의하려면 Na+가 포도당과 함께 이동하는 동시 수송 과정을 보여줘야 합니다.무엇보다 생체 내 세뇨관 재흡수는 세포막을 경계로 일어나는 복잡한 과정이고, 막 단백질의 존재, 세포 내외의 이온 농도 유지, ATP를 이용한 에너지 사용 등 다양한 요소가 관여합니다. 단순히 비커와 여과지만으로는 이러한 생체 환경을 모방하기는 쉽지 않습니다.원하시는 결과를 얻으려면 개선이 좀 많이 되어야 할 듯 합니다.먼저 여과지 대신 셀로판 막니마 투석막 같은 반투과성 막을 사용하여 물질의 선택적 투과를 유도하는 것이 더 좋습니다. 하지만 이 역시 SGLT 단백질과 같은 능동 수송 메커니즘을 보여주는 것은 어렵습니다.그리고 SGLT 단백질의 작용을 정확하게 모의하기 위해서는 리포좀에 SGLT 단백질을 재구성하거나, 특정 세포주를 이용하는 등 전문적인 실험 방법을 사용해야 하지만, 사실 이 부분은 전문 장비가 아니라면 재현이 매우 어렵습니다.결론적으로 말씀하신 실험 과정으로는 세뇨관 나트륨-포도당 재흡수 과정의 모의 실험으로 보기는 어려워 보입니다. 특히 SGLT 단백질의 능동 수송 메커니즘을 보여주기에는 실험 설계에 한계가 있습니다.물론 개인적인 판단일 수는 있지만, 말씀하신 실험과정으로는 재현이 어렵다고 생각됩니다.