기후 변화 속에서 미래의 기술로 스마트팜이 진짜 대안이 될지?
사실 단정하기는 어렵습니다.분명 스마트팜은 기후변화에 대응할 수 있는 유용한 해법이 될 수 있지만, 높은 초기 비용과 기술 의존성 때문에 모든 농가에 적용하기는 어렵습니다.스마트팜은 사물 인터넷 센서와 빅데이터, 자동화 기술 등을 활용해 농작물의 생육 환경을 정밀하게 제어하는데, 이는 기후변화로 인한 극심한 날씨 변동에 직접적으로 대응할 수 있습니다.그러나 앞서도 말씀드렸지만, 이러한 장점에도 불구하고, 스마트팜이 모든 농가에 완벽한 해결책이 되기는 어렵습니다. 왜냐하면 초기 비용이 너무 높고, 복잡한 시스템으로 운영되기 때문에 문제가 발생했을 때 해결할 수 있는 기술적 전문성이 필요합니다. 특히 스마트팜은 수집된 데이터에 크게 의존하는데, 이 데이터에 오류가 발생하면 정상적인 운영이 불가능합니다.결론적으로 스마트팜은 기후변화 대응 할 수 있는 유망한 기술임은 분명하지만, 이를 모든 농가에 적용하는 것은 아직 어려움이 있습니다.
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나방 같은 곤충들에 자란 털은 원리가 뭔가요
결론부터 말씀드리면, 곤충에게는 사람처럼 털이 자라는 모공은 없습니다.사람의 털은 피부 속에 있는 모낭이라는 주머니에서 자라며, 이 모낭의 입구가 모공입니다. 하지만 곤충은 사람과 전혀 다른 신체 구조를 가지고 있습니다.곤충은 외골격을 가지고 있는데, 딱딱한 큐티클로 이루어진 외골격은 곤충의 몸을 보호하고 수분 손실을 막아주는 역할을 합니다. 그리고 곤충의 몸에 있는 털처럼 보이는 것은 강모인데, 이 강모는 모낭에서 자라는 것이 아니라, 외골격 자체가 밖으로 뻗어나온 것입니다. 곤충의 강모는 기부에 작은 소켓을 통해 표피와 연결되어 있으며, 그 끝이 신경과 연결되어 있어 외부 자극을 감지하는 감각 기관의 역할을 합니다. 예를 들어, 나비는 다리에 있는 강모로 풀의 냄새를 맡고, 파리는 강모를 통해 맛을 느끼는 것입니다.따라서 곤충의 털은 사람의 털처럼 피부 속에서 자라나는 것이 아니며, 모공도 가지고 있지 않습니다. 곤충의 강모는 촉각, 후각, 미각 등을 담당하는 감각 기관인 것입니다.
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활성산소 신호전달역할을 확인 하는 실험이나 자료
네, 식물의 기공이 열리고 닫히는 과정에 활성산소(ROS)가 관여한다는 것을 확인할 수 있는데, 이는 활성산소가 중요한 신호 전달 물질로 작용하기 때문입니다.이러한 신호 전달 과정을 확인하기 위해서는 H2DCFDA같은 형광 지시약을 사용하여 공변세포 내 활성산소의 양을 측정하는 해볼 수 있습니다.그리고 만약 활성산소의 다른 신호 전달 역할을 확인하고 싶다면, 식물 면역 반응 실험을 활용하면 됩니다. 병원균 침입 시 활성산소의 폭발적인 증가를 보실 수 있을 겁니다.
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DMZ에서 신기했던 곤충이 뭔지 궁금합니다
사진이 있다면 좀 더 정확하겠지만..말씀하신 것으로만 생각하면, '주홍박각시'가 아닐까 싶습니다.주홍박각시는 몸통이 엄지손가락만큼 크고, 몸 색깔은 대체로 어두운 갈색이나 회색빛을 띠는 경우가 많은데, 가장 특징적인 것은 위협을 느끼거나 건드리면 배 끝의 꼬리를 위로 말아 올리며 움직이는 습성입니다. 꼬리 끝부분에 꽃잎처럼 펼쳐지는 기관은 사실 나방의 생식기관으로 짝짓기 시에 암컷을 잡는 데 사용됩니다. 이 부분이 말씀하신 것처럼 꽃처럼 보이기도 하죠.
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아스파탐은 어떤 화학적 구조를 가지고 있으며, 인체에서 어떻게 분해되나요?
아스파탐은 두 개의 아미노산, 즉 아스파르트산과 페닐알라닌이 결합하고, 여기에 메틸기가 붙어 형성된 화합물입니다.화학식으로 본다면 'C14 H18 N2 O5' 입니다.다시 말해 아스파탐은 아스파르트산과 페닐알라닌이라는 아미노산 두 개가 펩타이드 결합으로 연결된 '다이펩타이드'의 일종이며 정확히는 페닐알라닌에 메틸기가 에스테르 결합으로 연결된 형태입니다. 단백질을 구성하는 아미노산에서 유래했기 때문에 아스파탐은 설탕과 달리 열에 약해 높은 온도에서 분해되어 단맛을 잃기 때문 보통 고온 조리가 필요한 음식보다는 제로 음료와 같이 차갑게 마시는 음료에 많이 사용됩니다.아스파탐을 섭취하면 소화기관에서 효소에 의해 아스파르트산과 페닐알라닌, 메탄올로 분해됩니다.아스파르트산은 우리 몸의 단백질을 구성하는 필수 아미노산으로, 에너지 대사 등 다양한 생체 활동에 사용됩니다.페닐알라닌 역시 필수 아미노산으로, 단백질 합성에 이용되지만, 페닐케톤뇨증 환자는 페닐알라닌을 분해하는 효소가 부족하여 체내에 축적될 수 있습니다. 그래서 아스파탐이 함유된 식품에는 페닐알라닌 함유라는 경고 문구가 표기되어 있는 것이죠.지막으로 아스파탐 분해 과정에서 극히 소량의 메탄올이 생성됩니다. 하지만, 메탄올의 양은 과일 주스 등 자연식품에 포함된 양보다 훨씬 적어 인체에 해롭지 않다고 알려져 있습니다.
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유전자 추적으로 아이친부찾기 가능한가요?
기본적으로 유전자 검사를 통해 친부 여부를 확인하려면, 아이의 유전자 정보와 친부로 추정되는 사람의 유전자 정보를 비교해야 합니다. 아이의 유전자 중 절반은 친모에게서, 나머지 절반은 친부에게서 물려받기 때문에, 이 둘을 비교하면 친부 여부를 확인할 수 있습니다.하지만 친부의 유전자 정보가 없는 상태에서 아이의 유전자 정보만으로 친부를 찾아내는 것은 매우 어렵습니다.물론 유전자 데이터베이스가 구축되어 있다면 검색을 통해 동일한 유전자를 가진 사람을 찾을 수도 있겠지만, 현재 우리나라에는 이러한 목적으로 사용되는 전국적인 유전자 데이터베이스는 없습니다.또한, 해당 유전자 데이터베이스가 있다고 하더라도 유전자 정보는 매우 민감한 개인정보이기 때문에 함부로 수집, 분석, 공개하는 것은 법적으로 엄격하게 제한되어 있습니다. 따라서 개인의 유전자 정보를 무단으로 사용하여 친부로 추정되는 사람을 찾는 것은 불가능합니다.
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대장용종에대해 궁금해서 질문합니다
사실 쉽지는 않지만 연구는 계속되고 있습니다.물론 미래에는 대장용종이 아예 생기지 않도록 하는 100% 예방 기술이 실현될 가능성이 없다고는 할 수 없으나, 현재는 대장용종의 발생 원인이 다양할 뿐만 아니라 개인별로도 많이 다르기 때문에 특정 약물이나 기술만으로 완벽한 예방을 기대하기는 어렵습니다.그러나 위에서 약물이나 AI, 유전학 기술 등이 다양하게 활용되어 대장용종 발생 위험군을 미리 예측하고, 발생 시기를 늦추거나, 혹은 초기에 아주 미세한 용종까지 발견하여 제거하는 기술이 발전할 것입니다.따라서 용종을 안 생기게 하는 하는 것은 어렵더라도 용종이 생기더라도 조기에 발견하고 제거하여 대장암을 완전히 막는 방향으로 의료 기술이 발전하고 있다고 보는 것이 더 현실적이라 할 수 있겠죠.
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정말 감사해요
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동물세포에서 글리세롤로 당을 합성할 수 있는 원리는 무엇인가요?
동물세포는 지방산의 대사 경로가 아세틸-CoA를 통해 이루어지기 때문에 지방산을 당으로 바꿀 수 없습니다.반면 지방 분해 시 나오는 글리세롤은 포도당신생합성 경로에 직접 들어갈 수 있기 때문에 당 합성이 가능한 것입니다.지방 분해로 생성된 글리세롤은 글리세롤 키나아제 효소에 의해 인산화되어 글리세롤-3-인산이 됩니다. 이 효소는 간과 신장에 주로 많기 때문에 이 장기에서 포도당신생합성이 주로 일어납니다.그리고 글리세롤-3-인산은 글리세롤-3-인산 탈수소효소에 의해 다이하이드록시아세톤 인산(DHAP)으로 전환됩니다.이 DHAP가 해당과정의 중간 산물이자 포도당신생합성의 중간 산물이므로, 해당경로의 역반응을 통해 포도당으로 합성될 수 있는 것입니다.간단히 요약하면, 지방산은 당으로 전환될 수 없는 비가역적인 대사 경로를 거치는 반면, 글리세롤은 포도당신생합성 경로의 중간 물질로 직접 진입할 수 있기 때문에 당으로 합성될 수 있는 것이죠.
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DNP가 세포호흡을 억제하는 원리는 무엇인가요?
DNP는 미토콘드리아 내막의 양성자 구배를 파괴하여 세포호흡을 억제합니다.보통, 전자전달계는 NADH와 FADH12의 전자를 전달하면서 발생한 에너지로 미토콘드리아 기질의 H+를 막 사이 공간으로 이동시켜 농도 구배를 형성합니다. 이 H+ 구배의 에너지는 ATP 합성 효소를 통해 ATP를 만드는 데 사용되죠.그러나 DNP는 이 과정을 짝풀림시킵니다.DNP는 지질친화성 분자로, 미토콘드리아 내막을 자유롭게 통과하며 막 사이 공간의 H+를 기질로 다시 유입시킵니다. 그 때문에 ATP 합성 효소를 거치지 않고 H+가 이동하게 되므로, H+ 구배가 사라지게 되고 결과적으로 ATP 합성이 급격히 줄어들고, ATP를 만드는 데 사용되어야 할 에너지는 열로 방출되는 것입니다.이러한 원리로 DNP는 세포호흡을 억제하고, 과도한 열 발생으로 인해 인체에 치명적일 수 있죠.
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세포호흡 시 NADH가 FADH2보다 더 많은 ATP를 생성하는 원리는 무엇인가요?
NADH가 FADH2보다 더 많은 ATP를 생성할 수 있는 것은 전자전달계에 전자를 전달하는 지점이 다르기 때문입니다.NADH는 미토콘드리아 내막의 전자전달계 복합체 1에 전자를 전달합니다. 이 전자는 복합체 1, 3, 6을 순서대로 거치면서 에너지를 방출하고, 이 에너지를 이용해 3개의 양성자 펌프가 미토콘드리아 기질에서 막간 공간으로 양성자를 능동 수송합니다.반면 FADH2는 복합체 1을 건너뛰고 복합체 2에 전자를 전달합니다. 따라서 전자가 복합체 3과 4만을 거치게 되어, NADH와 달리 복합체 1에서는 양성자를 펌프질하지 않습니다. 결과적으로 2개의 양성자 펌프만 작동하게 됩니다.ATP는 양성자의 농도 기울기를 이용해 ATP 합성효소에서 만들어집니다.NADH의 전자는 3개의 양성자 펌프를 작동시켜 더 많은 양성자 기울기를 형성하는 반면, FADH2의 전자는 2개의 양성자 펌프만 작동시키므로 NADH보다 적은 양성자 기울기를 형성합니다.그래서 더 높은 양성자 기울기는 ATP 합성효소를 더 많이 작동시켜 더 많은 ATP를 생성하는 것입니다.
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