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빙하수에 원시시대 동식물이 복원될수 있나요
안녕하세요. 김홍준 전문가입니다.1. 미생물 및 식물의 부활 (가능)세포 구조가 단순하거나 휴면 기제가 발달한 생명체는 해동만으로도 생명 활동을 재개할 수 있습니다.잠재기 생존: 일부 박테리아와 바이러스, 선충 같은 단순 다세포 생물은 극한 환경에서 대사를 완전히 멈추고 견디는 능력이 있습니다. 실제로 시베리아 영구동토층에서 약 46,000년 동안 얼어 있던 선충이 해동 후 다시 움직이고 번식한 사례가 보고되었습니다.식물 조직의 재생: 질문자님이 언급하신 씨앗이나 식물 조직은 탄력적인 세포벽 덕분에 얼음 결정에 의한 손상을 비교적 잘 견딥니다. 32,000년 전의 다람쥐 굴에서 발견된 실레네 스테노필라라는 식물의 씨앗 조직을 배양하여 꽃을 피우는 데 성공한 사례가 대표적입니다.2. 고대 동물의 부활 (불가능)매머드나 원시인과 같은 복잡한 포유류가 냉동 상태에서 그대로 깨어나는 것은 현대 생물학적으로 불가능합니다.세포막 파괴: 급속 냉동이 아닌 자연 상태의 동결 과정에서는 세포 내 수분이 날카로운 얼음 결정을 형성하며 세포막과 소기관을 물리적으로 손상시킵니다. 해동 시 이 손상된 세포들이 일제히 사멸하므로 조직의 기능을 회복할 수 없습니다.DNA 분절화: 생명체가 죽으면 DNA는 효소와 미생물에 의해 분해되기 시작하며 냉동 상태에서도 수만 년의 시간이 흐르면 우주 방사선 등에 의해 유전 정보가 짧게 조각난 상태이기 때문에 자가 복구가 불가능합니다.3. 유전 공학을 통한 종의 복원 (연구 중)물리적인 부활은 불가능하지만 남겨진 유전 정보를 활용해 탈멸종을 시도하는 연구는 2026년 현재 상당히 진척되어 있습니다.게놈 편집: 빙하 속 매머드 사체에서 추출한 DNA 조각들을 분석하여 전체 게놈지도를 작성한 뒤 이를 현대 코끼리의 유전자에 삽입하여 매머드의 형질을 가진 하이브리드 개체를 만드는 방식입니다.체세포 핵 이식: 상태가 양호한 세포핵을 확보할 수 있다면 근연종의 난자에 이식하여 대리모를 통해 출산시키는 복제 방식도 이론적으로 가능하지만 고대 생물 샘플에서 온전한 핵을 찾기는 매우 어렵습니다.
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햇빛이 좋은날 주로 운동을 하는데요. 햇빛을 쬐면 비타민 D 합성한다고 하던데 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 김홍준 전문가입니다.비타민 D의 체내 합성 기전은 단순한 영양소 흡수를 넘어 피부, 간, 신장을 거치는 생화학적 과정이 있습니다. 요청하신 대로 원리를 상세히 설명해 드리겠습니다.1. 피부에서의 광화학적 전환 (Photochemical Conversion)비타민 D 합성의 시작은 자외선, 그중에서도 UVB(290~315nm) 파장이 피부층에 도달할 때 일어납니다.전구체 존재: 우리 피부의 표피와 진피층에는 콜레스테롤의 유도체인 7-dehydrocholesterol이 풍부하게 존재합니다.광분해 반응: UVB 에너지가 이 전구체에 흡수되면 화학 구조의 고리가 끊어지면서 vitamin D₃ 전구체로 변환됩니다.열적 이성질화: 생성된 vitamin D₃ 전구체는 체온에 의한 열 에너지에 의해 불안정한 구조에서 안정적인 vitamin D₃로 서서히 바뀝니다.2. 간과 신장에서의 활성화 과정 (Hydroxylation)피부에서 생성된 vitamin D₃ 자체는 생물학적으로 불활성 상태이며 두 단계의 수산화 반응을 거쳐야만 비로소 호르몬으로서의 기능을 수행합니다.간에서의 1차 수산화: 혈액을 타고 간으로 이동한 vitamin D₃는 25-hydroxylase에 의해 25(OH)D₃로 변합니다. 이는 혈중 비타민 D 농도를 측정할 때 지표가 되는 가장 안정적인 형태입니다.신장에서의 2차 수산화: 다시 신장으로 이동한 25(OH)D₃는 1α-hydroxylase에 의해 최종 활성형인 1,25(OH)₂D₃로 전환됩니다. 활성형 비타민 D가 장에서 칼슘 흡수를 촉진하고 뼈의 대사를 조절하는 핵심 역할을 합니다.3. 겨울철 합성이 어려운 이유겨울철에 혈중 비타민 D 농도가 급격히 떨어지는 것은 생물학적 기전보다는 물리학적 요인이 큽니다.대기권 투과: 겨울에는 태양의 고도가 낮아 자외선이 대기권을 통과해야 하는 경로가 길어집니다. 이 과정에서 비타민 D 합성에 필수적인 UVB 파장이 대기 중 산소와 오존층에 대부분 흡수되어 지표면에 도달하는 양이 급감합니다.북위 35도 이상의 지역(한국 포함)에서는 11월부터 3월 사이 지표에 도달하는 UVB 양이 비타민 D를 합성하기에 턱없이 부족하여 아무리 오래 햇빛을 쬐어도 합성이 사실상 일어나지 않는 현상이 발생합니다.4. 기분 및 수면 개선의 생물학적 근거햇빛 노출이 기분과 수면에 긍정적인 영향을 미치는 것은 비타민 D 합성 외에도 신경전달물질의 조절과 관련이 깊습니다.세로토닌(Serotonin) 합성: 망막을 통해 들어온 빛 자극은 뇌의 시교차 상핵을 자극하여 행복 호르몬이라 불리는 세로토닌 합성을 촉진합니다. 이는 즉각적인 기분 개선 효과를 줍니다.멜라토닌(Melatonin)과의 상관관계: 낮 동안 충분한 빛을 받으면 세로토닌이 활발히 생성되고 밤이 되면 이 세로토닌이 수면 호르몬인 멜라토닌으로 전환됩니다. 낮의 햇빛 노출이 밤의 깊은 수면을 생화학적으로 보장하는 셈입니다.햇빛은 피부 속 콜레스테롤 유도체를 물리적·화학적으로 변형시켜 비타민 D 합성을 시작하게 하는 역할을 합니다. 다만 한국의 위도상 겨울철에는 자연 합성 효율이 매우 낮으므로 말씀하신 것처럼 경구 섭취를 통해 혈중 농도를 유지하는 것이 좋습니다.
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쥬라기 시절에 사람은 정말 잇엇을까여?
안녕하세요. 김홍준 전문가입니다.쥬라기 시절에 사람은 절대 존재하지 않았습니다. 공룡과 인간 사이에는 6,600만 년이라는 시간이 존재합니다.쥬라기(약 2억 년 전 ~ 1억 4,500만 년 전): 이때는 공룡들의 전성기였습니다. 당시 우리 조상뻘 되는 포유류들은 공룡의 눈을 피해 밤에만 활동하던 작은 쥐 같은 모습이었습니다.대멸종(약 6,600만 년 전): 쥬라기를 지나 백악기 말기에 거대한 운석이 떨어지면서 공룡들이 지구상에서 사라졌습니다.인류의 등장(약 30만 년 전): 공룡이 멸종하고도 무려 6,600만 년이라는 긴 시간이 흐른 뒤에야 비로소 현대 인류의 조상인 호모 사피엔스가 지구상에 나타났습니다.그리고 쥬라기와 인류가 등장한 시기의 대기 조성에서도 차이가 많이 났기 때문에 같은 시기에 있었더라도 둘 중 하나는 생존하기 힘들었을 겁니다. 영화에서는 DNA복제라는 주제로 흥미롭게 영화를 풀어냈기 때문에 가능한 것입니다.
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김홍준 박사
국립축산과학원
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