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생물·생명
Q. 옥시토신이란 호르몬은 우리 몸에서 어디에서 언제 생겨나는 물질인지 궁금하며, 옥시토신이 넘치거나 부족할 경우 사람들이 느끼는 현상은 무엇이 있나요?
옥시토신은 일명 '사랑 호르몬' 또는 '유대감 호르몬'이라는 별칭을 가지고 있습니다.하지만, 옥시토신은 단순한 감정 외에도 다양한 생리적 과정에 필수적인 역할을 하는 물질입니다.옥시토신은 시상하부에서 생성되어 뇌하수체 후엽에 저장되었다가 필요에 따라 혈류로 분비되는 펩타이드 호르몬이자 신경전달물질로 아미노산 9개로 이루어진 비교적 작은 분자입니다. 옥시토신은 우리 몸 전반에 분포하는 옥시토신 수용체에 결합하여 작용을 나타내는데, 특히 뇌의 편도체, 시상하부, 해마 등 사회적 행동, 감정 조절, 스트레스 반응과 관련된 영역에 옥시토신 수용체가 많이 분포하고 있습니다.하지만, 옥시토신은 단독으로 작용하기보다 복잡한 신경 및 내분비 네트워크 속에서 다른 물질들과 유기적으로 연결되어 있습니다.대표적으로 옥시토신은 스트레스 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하는데, 특히 스트레스 호르몬인 코르티솔의 분비를 억제하여 심리적 안정감을 느끼게 하고 스트레스 상황에서의 회복을 돕는다고 알려져 있습니다.또한 유명한 호르몬인 도파민 시스템에도 영향을 미치는데, 사회적 상호작용이나 긍정적인 경험에서 옥시토신 분비가 증가하면 도파민 분비가 촉진되어 즐거움과 만족감을 느끼게 하여 사회적 유대감을 강화할 수 있게 합니다.그 외에도 바소프레신이나 성호르몬과도 유기적으로 연관되어 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.그리고 옥시토신이 비정상적으로 과다하게 분비되는 경우는 매우 드물고 아직까지 연구상으로도 크게 알려진 바는 없습니다. 다만 일부 연구에서는 옥시토신이 과도할 경우 특정 사회적 상황에서 과도한 신뢰나 순진함, 또는 특정 집단에 대한 편향성이 증가할 수 있다는 가능성을 주장하지만, 과학적으로는 아직 인정받지는 못하고 있습니다.
생물·생명
Q. 생분해성 플라스틱 분해 관련해서 고등학생이 할만한 좋은 탐구가 있을까요?
고등학생의 주제로 맞을 지는 모르겠습니다만, '환경 조건에 따른 생분해성 플라스틱의 분해 속도 비교'를 주제로 해보시는 것은 어떨까요?즉, 같은 종류의 생분해성 플라스틱 샘플을 준비해서 흙이나 물 속, 햇빛 노출 여부 등을 달리하여 환경에 따른 분해 속도를 비교하는 매우 간단한 실험입니다.단점은 시간이 많이 걸리지만, 실험 설계도 간단해서 고등학생이라도 충분히 진행할 수 있는 수준입니다.
생물·생명
Q. 거미는 어떻게 거미줄을 만드는 건가요?
거미는 복부 끝 실샘과 방적돌기에서 액체 상태의 단백질을 실형태로 만들어 내는 것입니다.거미의 복부에는 여러 종류의 실샘이 있는데, 각 실샘에서는 특정 종류의 거미줄을 만드는 액체 상태의 단백질 용액을 생산합니다. 거미줄은 주로 피브로인이라는 단백질로 구성되며, 이 단백질 분자들이 액체 상태로 실샘에 저장됩니다.그리고 실샘에서 만들어진 액체 단백질은 방적돌기를 통해 외부로 방출됩니다. 거미는 일반적으로 2~3쌍, 많게는 8개까지의 방적돌기를 가지고 있으며, 각 방적돌기에는 수백 개의 미세한 실관이 연결되어 있습니다.최초 액체 상태의 단백질 용액이 방적돌기의 실관을 통과하여 외부 공기에 노출되는 순간, 물리적, 화학적 변화를 겪으며 빠르게 고체 상태의 실로 굳어지게 됩니다. 이 과정에서 단백질 분자들은 서로 결합하여 강하고 질긴 섬유 구조를 형성하게 되는데, 환경 변화 및 실을 뽑아내는 물리적인 힘이 단백질의 구조 변화와 고체화를 촉진하는 것으로 알려져 있습니다.
생물·생명
Q. 인간의 유전자의 한쪽 부분과 다른 동물들의 한쪽 부분이 같은 경우도 있나요?
네, 인간의 유전자 일부가 다른 동물의 유전자 일부와 같을 수도 있습니다.기본적으로 생명체는 공통 조상으로부터 진화해왔기 때문에, 생명 유지에 필수적인 기본적인 기능을 수행하는 유전자들은 많은 생물 종에서 매우 유사한 형태로 보존되어 있습니다.실제 세포 호흡이나 단백질 합성 등 생명 활동에 핵심적인 역할을 하는 유전자들은 박테리아부터 인간에 이르기까지 다양한 생물에서 거의 동일하거나 매우 유사한 염기 서열을 가집니다.따라서 인간의 유전자 중 일부는 다른 동물, 심지어는 겉모습이 매우 다른 생물체의 유전자와 동일하거나 높은 유사성을 보이는 경우가 있습니다.
생물·생명
Q. 호르몬의 불균형이 생기는 주요 원인이 뭔가요??
사실 현대사회에서 가장 큰 원인이 되는 것은 스트레스와 불규칙한 생활 습관입니다.스트레스는 코르티솔과 같은 스트레스 호르몬의 과다 분비를 초래하는데, 이는 다른 호르몬들의 균형을 깨뜨리는 도미노 현상을 일으킬 수 있습니다.또한 충분치 못한 수면이나 불규칙한 식사, 운동 부족, 흡연 및 과도한 카페인과 알코올 섭취 등 건강하지 못한 생활 습관은 호르몬 분비 주기에 혼란을 일으키고, 호르몬 생성 및 작용에 필요한 영양소 공급에 문제를 일으켜 호르몬 시스템에 문제를 만들게 됩니다.또한 비만 역시 여러 호르몬 수치에 변화를 주어 불균형의 주요 원인이 되기도 합니다.그 외에 사춘기나 임신, 폐경과 같은 자연스러운 생애 주기의 변화가 원인이 되기도 하고 질환이나 약물이 원인이 되기도 합니다.가장 조심해야 할 점은 무엇보다도 원인인 스트레스 관리입니다.명상이나 요가, 취미 활동 등 자신만의 스트레스 해소법을 찾는 것도 중요하고, 또한 규칙적이고 건강한 생활 습관을 확립하는 것이 필수적입니다.