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생물·생명
Q. 농약 중에 DDT라는 게 무엇인가요?
DDT는 'Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane'의 약자로 한때 ''적의 살충제'로 불리며 전 세계적으로 널리 사용되었지만, 이후 심각한 환경 및 인체 피해가 밝혀져 대부분의 국가에서 사용이 금지된 농약입니다.먼저 DDT는 자연 환경에서 쉽게 분해되지 않고 토양, 물, 퇴적물 등에 오랫동안 잔류합니다. 반감기가 수십 년에 달할 정도로 매우 안정적인 물질입니다.또한 DDT는 지방에 잘 녹는 성질을 가지고 있어 먹이사슬을 통해 생물체 내에 축적되게 됩니다. 작은 플랑크톤부터 시작하여 물고기, 새, 포유류 등 상위 포식자로 갈수록 DDT 농도가 기하급수적으로 높아지는 생물 농축 현상을 일으키는 것이죠. 특히 조류의 경우 DDT 농축으로 인해 알 껍데기가 얇아져 부화가 되지 않는 사례가 빈번하게 발생했으며, 미국의 상징인 흰머리 독수리의 개체 수 감소에도 DDT가 큰 영향을 미친 것으로 알려져 있습니다.DDT는 인체에도 악영향을 미쳤습니다.고농도의 DDT에 노출되면 흥분, 떨림, 발작 등 신경계 이상 증상이 나타날 수 있고, DDT가 환경 호르몬으로 작용하여 인체의 정상적인 호르몬 기능을 방해할 수 있어 생식 기능 장애, 면역력 저하, 암 발병 위험 증가 등 다양한 문제를 일이킬 수 있습니다. 그래서 일부 연구에서는 DDT 노출과 간암이나 유방암 등의 발병 위험 증가 사이의 연관성이 있다고 주장하기도했죠.게다가 DDT는 인체 내 지방 조직에 축적되며, 체내 비타민 A, B, D 등의 결핍을 유발할 수 있다는 연구 결과도 있으며, 이는 안구 건조, 피부 건조, 면역력 저하, 생식 장애, 임신 관련 문제 등의 문제로 이어질 수 있습니다.
생물·생명
Q. 원핵세포와 진핵세포의 리보솜의 크기 차이가 나는 이유는?
원핵세포와 진핵세포의 리보솜 크기 차이는 리보솜을 구성하는 rRNA 분자의 크기와 단백질의 종류 및 개수 차이때문입니다.원핵세포의 리보솜을 보면 작은 소단위체의 경우 16S rRNA와 약 21개의 단백질로 구성되고 큰 소단위체는 23S rRNA, 5S rRNA와 약 34개의 단백질로 구성됩니다. 반면 진핵세포의 리보솜의 작은 소단위체의 경우 18S rRNA와 약 33개의 단백질로 구성되고 큰 소단위체는 28S rRNA, 5.8S rRNA, 5S rRNA와 약 49개의 단백질로 구성됩니다.참고로 이 때 S 값은 침강 계수를 나타내며, 크기와 모양에 따라 달라집니다.결과적으로 진핵세포의 rRNA 분자(18S, 28S, 5.8S)가 원핵세포의 rRNA 분자(16S, 23S)보다 더 크고, 진핵세포의 리보솜은 원핵세포의 리보솜보다 더 많은 종류와 개수의 단백질로 구성되어 있어 더 큰 것입니다.
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Q. 바이러스와 박테리아의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?
사실 박테리아, 즉 세균과 바이러스의 차이점은 상당히 많습니다.그 중에서도 가장 큰 차이점이라면 말씀하신 세포의 구조와 생존 방식입니다.그 외에도 크기나 사람에게 질병을 일으킨 경우 치료 방법에서도 차이가 납니다.박테리아는 일반적으로 바이러스보다 훨씬 크기 때문에 광학 현미경으로도 관찰이 가능합니다. 크기는 보통 0.5~5 마이크로미터 정도입니다.반면 바이러스는 박테리아보다 매우 작기 때문에 전자 현미경으로만 관찰이 가능하며, 크기는 보통 20~300 나노미터 정도로 박테리아의 1/50 ~ 1/1000 정도의 크기입니다.그리고 앞서 말씀드렸지만, 사람에게 질병을 일으킨 경우 치료 방식도 다릅니다.박테리아에 감염된 경우 항생제를 사용하여 치료합니다. 항생제는 박테리아의 세포벽 합성이나 특정 생화학적 경로를 방해하여 박테리아를 죽이거나 성장을 억제하는 방식으로 작용하게 되죠.반면 바이러스 감염의 경우 항바이러스제를 사용하여 치료합니다. 항바이러스제는 바이러스의 복제 과정을 특정 단계에서 방해하는 방식으로 작용하게 되는데, 세균과는 작용 메커니즘이 다르기 때문에 항생제는 바이러스에 효과가 없으며, 또한 일부 바이러스 감염은 백신을 통해 예방이 가능합니다.
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Q. 킹코브라는 왜 다른 뱀을 주식으로 즐겨먹어요?
가장 결정적인 이유는 생존에 유리하기 때문입니다.킹코브라가 서식하는 지역에는 다양한 종류의 뱀들이 살고 있습니다. 이 뱀들은 말씀하신대로 설치류나 조류, 도마뱀 등 비슷한 먹이를 두고 경쟁하게 되고, 킹코브라는 다른 뱀을 먹이로 삼기에 이러한 경쟁을 피하고 자신만의 안정적인 먹이 공급원을 확보할 수 있습니다. 또한 킹코브라는 해당 지역의 최상위 포식자 중 하나이기 때문에 특별히 먹이를 가리지 않아도 되는 위치이기 때문입니다.물론 킹코브라가 오직 뱀만 먹는 것은 아닙니다. 먹이가 부족하거나 기회가 있을 때는 도마뱀, 쥐, 새 등의 다른 작은 동물도 잡아먹습니다. 하지만 먹이를 가리지 않고 다른 뱀을 잡아먹을 수 있는 것은 킹코브라가 서식환경에서 생존에 있어 가장 유리한 부분이 됩니다.
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Q. 생태계에서 다양한 생물 종이 안정적으로 공존하는 상태를 무엇이라고 하나요?
생태계에서 다양한 생물 종이 안정적으로 공존하는 상태는 한 단어는 아니지만, 생물 다양성이 높은 상태라고 할 수 있습니다. 다시 말해 생물 다양성은 단순히 생물 종의 수가 많은 것뿐만 아니라, 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성을 모두 포함하는 개념이며, 생태계 내에 다양한 종이 존재하고 각 종 내의 유전적 변이가 풍부하며 다양한 유형의 서식지가 존재할 때 생물 다양성이 높다고 표현하며, 생태계가 더욱 안정적으로 유지될 수 있는 상태를 말합니다.