안녕하세요
생물·생명
Q. 아미노산의 흡광도 순서가 트립토판 티로신 페닐알라닌 순서인 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 방향족 고리 구조의 차이와 작용기 때문입니다.트립토판은 인돌 고리라는 복잡한 이중 고리 구조를 가지고 있어 가장 많은 수의 비편재화된 파이 전자를 가집니다. 이 전자가 자외선을 효율적으로 흡수하여 가장 높은 흡광도를 보이는 것입니다.반면, 티로신은 단일 벤젠 고리에 하이드록실(-OH)기가 붙은 페놀 고리 구조를 가져 트립토판보다 적은 파이 전자를 가집니다.마지막으로, 페닐알라닌은 가장 단순한 단일 벤젠 고리만 가지고 있어 파이 전자의 수가 가장 적기 때문에 흡광도도 가장 낮습니다.즉, 방향족 고리 구조가 복잡할수록 흡광도가 높아지는 것이죠.
생물·생명
Q. 과거에는 과학자들이 RNA를 유전 물질이라고 생각했던 이유가 무엇인가요?
RNA가 유전 정보를 저장하고, 효소처럼 생화학 반응을 촉매하는 기능을 모두 할 수 있다고 생각했기 때문입니다.DNA가 유전 물질이라는 사실이 밝혀지기 전, 과학자들은 생명체의 기원을 설명하기 위해 유전 정보의 저장과 단백질 합성을 동시에 수행할 수 있는 물질을 찾고 있었습니다.초기 지구 환경에서는 유전 정보를 보존하는 물질인 DNA와 그 정보를 바탕으로 생명 활동을 수행하는 물질인 단백질이 각각 독립적으로 존재하기 어려웠을 것으로 추측했죠.이런 문제에 대한 답으로 RNA 월드 가설이 나온 것이죠. 이 가설은 초기 생명체가 RNA를 기반으로 발전했다는 것인데, 그 이유는 RNA가 오늘날의 DNA와 단백질의 역할을 모두 수행할 수 있는 이중 기능을 가지고 있기 때문입니다.그렇지만, 그렇다고 RNA 월드 가설이 폐기된 가설은 아닙니다. 오히려 생명의 기원을 설명하는 가장 유력한 가설 중 하나로 인정받고 있으며, 현재도 활발히 연구되고 있는 가설입니다.
생물·생명
Q. 님북극같은 극지방에도 공룡이 살았나요?
네, 극지방에도 공룡이 살았습니다.공룡이 전 세계에 살았으며, 남극과 북극 같은 극지방에서도 공룡 화석이 발견되었습니다.다만, 공룡이 살었던 때에는 지금의 극지방처럼 춥고 눈으로 덮여있던 환경이 아니라 지금보다 훨씬 온화했고, 여름에는 24시간 해가 떠있었으며 겨울에는 24시간 해가 지는 환경이었습니다.
생물·생명
Q. 모기가 물지 않는 사람에 대한 연구를 하면 어떨까?
먼저도 답을 드렸지만, 모기에게 잘 물리지 않는 분들에 대한 연구는 활발히 진행되고 있습니다.이미 유의미한 결과도 많이 얻었고, 그를 이용한 기피제나 퇴치제의 개발도 이루어져 상품화된 기술도 많습니다.모기에 잘 물리지 않는 주된 이유는 냄새와 체온, 그리고 유전적 영향이 큽니다.특히 땀에 포함된 젖산, 암모니아 등은 모기를 끌어들이는 것으로 알려져 있으며, 모기에 잘 물리지 않는 사람의 경우 일부 냄새를 분비하는 것으로도 알려져 있죠.
생물·생명
Q. 모기가 물지 않는 사람에 대한 연구를 하면 어떨까?
말씀하신대로 이미 모기에 잘 물리지 않는 사람에 대한 연구는 활발히 진행되고 있고, 그 결과도 많이 발표되어 있습니다.대표적으로 모기를 유인하는 인자는 냄새와 체온은 물론이고 말씀하신 60대 여성분처럼 유전적인 요인도 있습니다.그래서 이를 활용한 모기 기피제나 퇴치제의 개발도 활발히 이루어지고 있습니다.
생물·생명
Q. ether는 산소를 가졌음에도 극성이 크지 않은 이유가 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 에테르 분자는 전체 분자의 대칭적인 구조 때문에 극성이 크지 않은 것입니다.화학적인 부분이긴 하지만, 에테르 분자는 R−O−R'구조를 가지는데, 여기서 R과 R'는 알킬기입니다.산소 원자는 말씀하신대로 전기음성도가 높아 탄소-산소 결합은 극성 공유 결합입니다. 그런데 산소 원자가 부분적으로 음전하를 띠고, 탄소 원자가 부분적으로 양전하를 띠게 됩니다.하지만, 에테르 분자에서 산소 원자에 연결된 두 알킬기는 먼저 말씀드린대로 대략적으로 대칭적인 구조를 이룹니다. 이 두 C−O 결합의 쌍극자 모멘트 벡터는 서로 반대 방향으로 향하면서 부분적으로 상쇄되는 것입니다.
생물·생명
Q. 이형분열과 동형분열, 그 이름에 대하여..
'이형분열'과 '동형분열'은 모두 감수분열의 두 단계를 뜻화는 용어입니다.그런데 이 용어들의 의미를 따지자면 말씀하신 부분 중 두 번째 설명이 이 용어의 본래 의미에 더 가깝습니다.이형분열은 감수분열 제1분열을 뜻하며 이 단계에서 상동염색체 쌍이 서로 분리됩니다.그래서 이형분열의 가장 큰 특징은 핵상이 2n에서 n으로 감소한다는 것입니다. 부모 세포의 염색체 수가 절반으로 줄어들기 때문에 '다르다'는 의미의 이형분열이라고 불리는 것이죠.그리고 동형분열은 감수분열 제2분열을 뜻하며 이 단계에서는 염색분체가 분리됩니다.그런데 이형분열과는 달리, 동형분열에서는 핵상이 n에서 n으로 변하지 않습니다. 염색체 수는 유지되므로 '같다'는 의미의 동형분열이라고 불리는 것입니다.결론적으로 두 설명 모두 관련성이 있지만, 용어의 어원적 의미는 주로 핵상의 변화에 기반을 두고 있습니다.즉, 염색체 수가 2n에서 n으로 달라지는 감수1분열을 이형분열이라 하고, 염색체 수가 n으로 동일하게 유지되는 감수2분열을 동형분열이라 부른 것입니다.
생물·생명
Q. 유전자 편집 기술은 인간 사회에 어떤 윤리적 문제를 일으킬 수 있을까?
유전자 편집 기술은 질병 치료에 혁신적인 가능성인 동시에 여러 윤리적 문제를 일으키게 될 것입니다.가장 먼저 다른 기술들의 초기 때처럼 사회적 불평등을 심화시킬 수 있습니다. 부유층만이 유전적 이점을 얻을 수 있어 그런 혜택을 볼 수 있는 사람과 볼 수 없는 사람 간의 격차가 생길 수 있다는 우려가 있습니다.또한 '맞춤형 아기'와 같이 인간 존엄성을 훼손할 수 있으며, 의도치 않은 생물학적 부작용 역시 존재하고 있죠.특히 질병 치료와 능력 향상 사이의 모호한 경계로 인해 어디까지 허용할 것인가에 대한 문제가 크게 부각될 수 있습니다.
생물·생명
Q. A form의 DNA가 B form의 DNA보다 직경이 넓은 이유는?
결론부터 말씀드리면 염기쌍의 기울기와 당의 구조 변화 때문입니다.B형 DNA는 수분이 충분한 생체 내 환경에서 안정적으로 존재합니다. 이 구조에서는 염기쌍이 약 1.2도 정도의 기울기로 나선 축에 거의 수직으로 배열되어 있습니다. 반면 A형 DNA는 수분 함량이 낮거나 고염 농도 환경에서 형성됩니다. 이 경우, 염기쌍이 나선 축에 대해 약 19도 정도로 기울어지며, 나선 중심에서 바깥쪽으로 이동합니다.이러한 염기쌍의 기울기 변화는 인산-당 골격의 배열을 변경시켜, 결과적으로 나선 전체의 직경을 넓히게 됩니다.그리고 B형 DNA의 리보스는 C2'-endo 구조를 가지며, 이는 인산-당 골격이 다소 펴진 형태로 유지되게 만듭니다. 이 구조는 물 분자와의 효율적인 수소 결합을 통해 안정화되죠.반면 A형 DNA는 탈수 환경에서 당의 구조가 C3'-endo로 변형됩니다. 이 변형으로 인산기가 더 가까워지게 만들고, 물 분자가 골격에 직접 결합하기 어려워집니다. 대신, 염기쌍이 나선 축을 따라 더 촘촘하게 쌓이고, 축에 기울어진 형태로 배열되면서 직경이 넓어지는 것입니다.
생물·생명
Q. 무주에 반딧불 축제를 한다고 하는데요. 이 반딧불은 어떤곳에 잘서식하나요?? 그리고 무주에는 왜 많이 있어서 저렇게 축제까지 할수 있나요??
반딧불이는 환경오염에 매우 민감한 환경지표 곤충입니다.그래서 반딧불이가 많이 서식하는 곳은 깨끗한 자연환경을 가진 곳이라고 할 수 있습니다.즉, 깨끗한 물과 먹이는 물론이고 빛공해가 없고 적절한 기온이면서도 높은 습도가 필요합니다.무주는 이런 반딧불이 서식 조건들을 잘 갖추고 있기 때문에 반딧불이가 많이 서식하며, 그 덕분에 우리나라에서 가장 많은 반딧불이를 볼 수 있는 대표적인 지역이 되었고, 이를 주제로 한 축제가 매년 열리고 있는 것입니다.