답변 내역

먼저 효모는 분류학적으로 균계에 속한, 그중에서도 주로 자낭균류에 포함되는 단세포 진핵생물입니다.좀 더 쉽게 말씀드리면 버섯이나 곰팡이와 같은 균의 일종이지만, 실처럼 길게 자라는 곰팡이와 달리 세포 하나하나가 독립적으로 생활하는 형태를 띱니다.그리고 구조적으로 세균과 달리 핵막과 미토콘드리아 등 복잡한 세포소기관을 갖추고 있어 인간 세포와 유사한 면이 많고, 크기는 5~10마이크로미터로 현미경으로 충분히 관찰이 가능한 크기입니다.번식은 주로 어미 세포에서 혹이 나오듯 새끼 세포가 자라나 떨어지는 출아법이죠.또한 산소가 없는 상태에서 당을 분해해 에너지를 얻는 알코올 발효를 수행하고 발효 결과물인 이산화탄소는 빵을 부풀리고, 에탄올은 술의 주성분이 됩니다.참고로 유전자 구조가 단순하면서도 고등 생물의 특성을 가지고 있어 유전학 및 암 연구에 상당히 널리 이용되고 있습니다.

아마 말씀하신 것이 '징코 빌로바'일겁니다.결론부터 말씀드리면, 전반적으로 보면 혈액 순환에는 긍정적일 수 있지만, 하지정맥류라는 특정 질환의 치료제로 보기에는 어렵다는 것이 제 생각입니다.하지정맥류는 혈액이 심장으로 올라가지 못하고 판막의 이상으로 역류하여 혈관이 늘어나는 구조적인 문제입니다.물론 은행 추출물은 미세 혈관의 혈류를 개선하고 혈액의 점도를 낮추는 데 도움이 되기는 하지만 이미 늘어난 정맥 혈관이나 망가진 판막을 물리적으로 되돌리지는 못합니다.그리고 사무직 직장인이나 학생처럼 오래 앉아 있어 생기는 통증은 대개 혈액이 하체에 정체되는 순환 정체가 원인인데, 그래도 이 경우에는 꽤 도움을 될 수 있을 것으로 보입니다. 왜냐하면 은행 추출물은 혈액 응고를 막고 혈관 확장을 도와 하체에 정체된 혈액이 좀 더 원활하게 흐르도록 할 수 있기 때문입니다.하지만, 개인적인 생각들 더하자면 오래 앉아 있는 통증에는 은행 추출물보다 종아리 운동이나 압박 스타킹 등이 훨씬 더 확실한 효과가 있을 것이란 생각이 듭니다.

먼저 오감을 통해 들어온 정보는 뇌의 부호화 과정을 거쳐 전기 신호로 바뀌는데, 이 신호들은 뇌의 중앙 통제실인 해마로 모여 단기 기억이 됩니다.해마는 이 정보가 중요한지 판단한 뒤, 신경세포 간의 연결 통로인 시냅스를 강화하고, 이후 LTP(장기 강화)라는 현상을 통해 신경세포 사이의 신호 전달 효율이 비약적으로 높아집니다.특히 잠을 자는 동안 해마는 저장된 정보를 반복 재생하며 뇌의 겉면인 대뇌피질로 보내는데, 이 과정을 통해 단기 기억은 단단한 장기 기억으로 변하여 오랫동안 저장되게 됩니다.하지만 술(알코올)은 해마의 신경 수용체를 차단해 이 저장 스위치를 꺼버리게 되죠. 그래서 정보가 입력은 되지만 해마가 기록을 못 하니 다음 날 기억할 데이터 자체가 없는 것입니다.

식물의 식물의 성장 호르몬인 옥신 덕분입니다.줄기 끝에서 생성되는 옥신은 빛을 피하는 성질이 있어, 햇빛이 비치면 그 반대편인 그늘진 곳으로 이동합니다.그 결과 빛이 닿지 않는 쪽 줄기에 옥신이 집중되는데, 이 호르몬은 세포를 길게 늘려 성장을 촉진하고, 결과적으로 빛 쪽은 천천히 자라고 그늘진 쪽은 빠르게 자라면서 줄기가 빛이 있는 방향으로 서서히 휘어지게 되는 것입니다.이를 굴광성이라 하는데, 결국 식물은 스스로 이동하는 것이 아니라, 빛이 비치는 곳과 비치지 않는 양쪽의 성장 속도를 다르게 조절하여 빛을 향해 몸을 트는 생존 전략을 취하는 셈입니다.

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.