답변 내역

두리안의 강한 냄새는 '휘발성 유황 화합물' 때문입니다.실제 유황 온천의 원리와도 과학적으로 매우 유사한데, 과일 속 에티오닌 성분이 효소와 만나 분해되면서 양파 썩은 내나 달걀 썩는 듯한 유황 화합물을 대량 방출하는 것이죠.실제로 한 연구에 따르면 두리안에는 수십 가지의 서로 다른 유황 성분이 포함되어 있다고 합니다.그런데, 아이러니하게도 이 고약한 유황 향 뒤에는 달콤한 과일 향과 크리미한 지방 성분이 숨겨져 있어 씨앗을 옮겨줄 수 있는 동물을 끌어당기는 향이기도 합니다.

유선 더운 지역의 뱀들도 환경 변화에 따라 잠을 자지만, 우리나라 뱀과는 그 목적이 조금 다릅니다.열대나 사막 지역 뱀들은 추위 대신 극심한 더위와 가뭄을 피해 땅속에서 '여름잠'을 잡니다. 물과 먹이가 부족한 건기에 신진대사를 늦춰 체내 수분 손실을 막으며 비가 올 때까지 버티기 위해서이죠.그런데, 이런 뱀들은 영하의 추위를 견딜 수 있는 유전적 능력이 없어 우리나라 겨울에는 적응하지 못합니다. 즉, 온도가 일정 수준 이하로 떨어지면 동면을 하는 게 아니라 소화 기능과 면역력이 멈춰 죽게 됩니다.우리 뱀은 영하권에서도 얼지 않는 깊은 굴을 찾는 본능이 있지만, 더운 곳의 뱀은 그런 방법 자체를 알지 못합니다.결국 열대 뱀이 우리나라의 야생에 방류된다면 겨울의 혹독한 추위를 이기지 못하고 대부분 죽게 될 가능성이 높습니다.결론적으로 뱀의 휴식기는 각자의 살아가는 환경에서 가장 살기 힘든 시기를 버티기 위한 생존 전략입니다.

비료는 식물 성장에 필수적인 영양소를 공급하지만, 말씀하신 대로 과유불급이 가장 극명하게 드러나는 분야입니다.말씀대로 화학 비료, 특히 질소 비료를 과다하게 사용할 경우 토양 미생물 생태계, 그중에서도 핵심인 질소고정세균에 미치는 영향은 상당히 파괴적이죠.즉, 화학 비료의 과다 사용은 토양 내 질소 성분을 인위적으로 높여, 굳이 에너지를 써서 질소를 만들 필요가 없어진 질소고정세균의 활성을 억제하고 개체수를 급감시킵니다.이 과정에서 특정 미생물만 비정상적으로 증식하여 종 다양성이 파괴되고, 비료 산화로 인한 토양 산성화는 유익균의 서식 환경을 무너뜨리게 됩니다.결국 이러한 변화는 장기적으로 보면 토양의 자연적 회복력을 무너뜨리고, 화학 비료를 사용하지 않으면 식물이 자랄 수 없는 땅을 만들어버립니다.또한, 흡수되지 못한 과잉 질소는 강으로 흘러가 부영양화를 일으키거나, 강한 온실가스인 아산화질소 형태로 배출되어 대기 오염과 기후 변화를 가속화 할 수도 있습니다.

질소고정은 질소고정효소 복합체가 대기 중의 질소 3중 결합을 끊어 암모니아로 환원시키는 과정입니다. 이 효소는 전자를 전달하는 Fe 단백질과 실제 반응이 일어나는 MoFe 단백질로 구성되는데, 1분자의 질소를 처리하기 위해 무려 16개의 ATP라는 막대한 에너지를 소모합니다.이를 화학식으로 적어보면...(N2) + (8H+) + (8e-) + 16ATP = (2NH3) + (H2) + (16ADP) + (16Pi)이렇게 됩니다.이 과정에서 효소 내의 철-몰리브덴 보조인자(FeMo-co)가 활성 부위 역할을 하여 질소 분자를 붙잡고 단계적으로 수소화하는 것입니다.그리고 이 효소는 산소에 상당히 취약하기 때문에 산소와 접촉하면 구조가 파괴되어 기능을 잃기 쉬운데, 이를 방지하기 위해 뿌리혹박테리아는 레그헤모글로빈을 사용하여 산소 농도를 조절하며 반응을 진행합니다.

고세균의 세포막이 극한 환경에서 강한 이유는 크게 두 가지 화학적 특징을 가지기 때문입니다.먼저 에터 결합은 진정세균의 에스테르 결합보다 화학적으로 훨씬 견고하기 때문에 강산이나 강염기 상황에서도 가수분해되지 않고 훨씬 더 잘 견딥니다.또한 고세균은 탄화수소 사슬에 곁가지가 있어 막의 밀도를 높이고 유동성을 줄입니다. 특히 일부 고세균은 두 층의 지질이 하나로 연결된 인지질 단일층 구조를 가지는데, 이는 마치 양쪽 벽을 기둥으로 용접한 것과 비슷한 형태로 끓는점 이상의 고온에서도 세포막이 벌어지거나 녹아내리지 않도록 물리적 안정성을 극대화하게 됩니다.

말씀대로 고세균은 외형적으로는 핵이 없는 원핵생물의 모습을 하고 있지만, 유전 정보를 처리하는 방식은 진핵생물과 놀라울 정도로 닮아 있죠.이는 가장 먼저 공통 조상에서 분화되었다는 의미로 볼 수 있습니다. 즉, 생명체는 세균이 먼저 갈라져 나간 뒤, 고세균과 진핵생물의 공통 조상이 나중에 분화되었다는 것입니다.또한 진핵생물이 별개의 조상에서 나온 것이 아니라, 특정 고세균 집단에서 파생되었을 가능성이 있으며, 진핵생물 자체가 고세균의 유전 체계와 세균의 에너지 대사가 결합하여 탄생한 거대한 융합체라는 의미이기도 하죠.설명을 드리고 나니 좀 어려워 보이기도 하는데, 요약하자면 고세균의 존재는 진핵생물은 고세균으로부터 유전적 핵심 기능을 물려받은 상당히 특별한 후손이라는 점이 가장 큰 시사점이라 할 수 있습니다.

결론부터 말씀드리면 술로 인해 뇌의 해마 기능이 일시적으로 마비되기 때문입니다.해마는 단기 기억을 장기 기억으로 저장하는 역할을 하는데, 알코올이 이 과정을 차단하면 뇌가 활동은 하되 기억을 저장하지 못하는 상태가 되어버리는 것이죠.또한 사람마다 편차가 큰 이유는 알코올 분해 효소의 활성도 같은 유전적 요인은 물론이고, 평소의 간 건강나 술을 마실 때의 컨디션 상태가 다르기 때문입니다.특히 술을 마시는 속도도 중요한데, 단시간에 혈중 알코올 농도가 급격히 치솟으면 해마가 그런 상황을 대처하지 못해 블랙아웃이 더 쉽게 발생하게 됩니다. 또한 공복 상태나 피로도에 따라 뇌의 방어 기제가 약해져 개인별로 체감하는 증상이 달라질 수도 있습니다.

생식 세포가 방사선이나 화학 물질에 장기 노출되면 DNA 이중 나선이 직접 절단되는 현상이나 염기가 비정상적으로 결합하는 물리적 왜곡이 발생합니다.이러한 손상은 DNA 복제 시 치명적인 오류를 발생시킬 수 있는데, 특히 TP53 같이 손상을 감시하고 수리하는 종양 억제 유전자 자체가 파괴되어버린다면 복구 기제 자체가 완전히 무력화됩니다.그래서 복구되지 못한 유전적 결함이 축적되면 세포는 자살 대신 무한 증식하는 유전적 불안정성 상태에 빠지게 되고, 결국 세포 분열을 조절하는 브레이크가 고장 나면서 정상 세포가 악성 종양으로 변질되며, 생식 세포의 경우 이 손상된 형질이 후세대로 유전될 가능성이 높아지게 되는 것입니다.

방울뱀의 꼬리 소리는 안에 구슬이 들어 있는 것이 아니라, 비어 있는 케라틴 마디들이 서로 부딪히며 나는 마찰음입니다.사실 꼬리 끝은 사람의 손톱과 같은 케라틴 성분의 마디로 구성되어 있는데, 각 마디는 속이 비어 있고 느슨하게 맞물려 연결되어 있습니다. 그리고 뱀이 허물을 벗을 때마다 이 마디가 하나씩 추가되어 방울이 길어지게 됩니다.방울뱀은 꼬리의 강한 근육으로 꼬리를 초당 50~90회로 매우 빠르게 흔드는데, 이때 느슨한 마디들이 서로의 벽면에 초고속으로 충돌하며 소리가 발생하는 것입니다.게다가 마디 내부의 빈 공간은 소리를 울리게 만드는 공명통 역할을 하죠.이렇게 해서 방울뱀 특유의 날카로운 경고음이 만들어지는 것입니다.

가장 큰 이유는 성대가 말을 하고 숨을 쉴 때마다 움직이는 근육이라 일상 속에서 자연스럽게 단련되기 때문입니다. 게다가 피부처럼 자외선 같은 외부 자극에 직접 노출되지 않기 때문에 조직 손상이 상대적으로 적은 편이죠.또한 성대 점막은 진동을 견뎌야 해서 탄력이 매우 좋기도 하고, 음식물이 기도로 들어가지 않게 막는 생존에도 필수적 기관이라 우리 몸이 끝까지 기능을 보호하려는 경향도 있기 때문입니다.