안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. DNA라는게 풀어서 어떤 약자인가요 ?
안녕하세요. DNA는 Deoxyribonucleic Acid(디옥시리보핵산)의 약자인데요, 우리말로는 '디옥시리보핵산'이라고 하며, 생명체의 유전 정보를 저장하고 전달하는 핵심 분자입니다. "Deoxy"는 산소가 하나 빠진 형태의 당(디옥시리보오스)을 의미하고, "ribo"는 리보오스라는 당의 구조를, "nucleic"은 핵(nucleus)에서 발견된 물질이라는 뜻이며, "acid"는 산성을 띠는 화학적 성질을 나타냅니다. DNA는 흔히 생명의 설계도라고 불릴 만큼 중요한데, 그 이유는 세포의 모든 단백질 생성과 생명 유지 활동이 DNA 속에 저장된 염기서열(유전 정보)에 따라 결정되기 때문입니다. 이 정보는 부모로부터 자식에게 유전되며, 생명체가 자신을 복제하고 진화할 수 있게 해주는 토대가 됩니다. 모든 지구상의 생명체는 예외 없이 DNA(또는 RNA)를 가지고 있습니다. 일부 바이러스는 DNA 대신 RNA(리보핵산)를 유전 물질로 사용하는데, 이 경우에도 여전히 유전 정보 저장과 복제 기능을 수행합니다. 하지만 엄밀히 말하자면 바이러스의 경우에는 생명체로 분류되지 않기 때문에 지구상의 모든 생명체는 DNA를 가지고 있다고 볼 수 있습니다. 즉, 유전 물질(DNA나 RNA)의 존재는 생명체의 필수 조건 중 하나입니다. 만약 외계 생명체가 존재한다면, 꼭 DNA를 가지고 있을지는 알 수 없습니다. 그러나 생명체가 자기 자신을 복제하고 진화하려면, 정보를 저장하고 복제할 수 있는 분자 구조는 반드시 필요하며, DNA나 RNA와 비슷한 기능을 하는 어떤 다른 분자가 있을 수는 있습니다. 하지만 현재까지는 DNA가 지구 생명의 공통 기반이라는 점은 분명하며, 이는 생명의 본질을 이해하는 데 매우 중요한 단서가 됩니다.
Q. 생명과 비생물을 구분하는 가장 핵심적인 특징은 무엇일까요?
안녕하세요. 생명과 비생물을 구분하는 가장 핵심적인 특징은 스스로 물질대사를 하며 항상성을 유지하고, 환경 자극에 반응하며 유전정보를 바탕으로 자손을 번식할 수 있는 능력이라고 할 수 있습니다. 이러한 특징들은 생명체만이 가지는 고유한 속성으로, 단순한 물리적 또는 화학적 변화만을 겪는 비생물과는 본질적으로 다릅니다. 우선 물질대사는 생명체가 에너지를 얻고, 자신을 유지하거나 복제하기 위한 모든 화학적 반응을 말하며, 이것은 생명 유지의 기반이 됩니다. 성장과 번식은 생명체가 세포 분열이나 분화를 통해 몸을 키우고 유전 정보를 다음 세대로 전달함으로써 종을 유지하게 해줍니다. 자극에 대한 반응은 외부 환경 변화에 따라 적절히 반응하여 생존 가능성을 높이고, 항상성 유지는 체내 환경을 일정하게 유지함으로써 생리적 균형을 보장합니다. 이 모든 특성들이 결합되어야 진정한 의미의 "생명체"로 볼 수 있습니다. 하지만 바이러스는 약간 특이한 경우에 속하는데요, 바이러스는 스스로 대사하지 못하고, 세포 구조도 없으며, 숙주가 없으면 증식도 불가능합니다. 그럼에도 불구하고 유전물질(DNA나 RNA)을 가지고 있고, 숙주 세포에 들어가면 유전 정보를 복제해 번식하는 능력이 있기 때문에 일종의 "준생명체" 혹은 "경계 생명체"로 여겨집니다. 즉, 바이러스는 스스로 생명 현상을 수행할 수 없다는 점에서 비생물처럼 보이지만, 숙주 내에서는 생명체처럼 행동하기 때문에 생명과 비생물의 경계를 모호하게 만드는 예외적 존재입니다. 결론적으로, 자율적인 물질대사와 번식 능력, 그리고 항상성 유지 능력은 생명을 정의하는 핵심적인 기준이며, 바이러스는 이 기준 중 일부만 충족하기 때문에 생명과 비생물의 경계에서 독특한 위치를 차지합니다.
Q. 냉동과 재냉동 차이점 알려주세요''
안녕하세요. 냉동과 재냉동의 차이는 고기의 온도 변화에 따른 미생물 증식 가능성과 식품의 품질 변화에 있다고 볼 수 있습니다. 우선 냉동은 고기의 부패를 막기 위해 미생물 활동이 거의 멈출 정도로 온도를 급격히 낮춰 보존하는 과정이며, 이때 고기 속 수분은 얼음 결정으로 변해 세균 증식을 억제합니다. 하지만 일단 냉동된 고기를 해동하면 온도가 상승하면서 세균이나 미생물 활동이 다시 시작됩니다. 특히 해동 과정에서 고기 표면의 온도가 4도 이상으로 오르면, 고기 속에 있던 잠재적 세균들이 빠르게 번식할 수 있습니다. 문제는 해동된 고기를 다시 냉동(재냉동)하면, 이미 증가한 미생물이 그대로 냉동되며, 두 번째 해동 시에 이들이 더욱 빠르게 증식할 수 있다는 점입니다. 또한 해동과 재냉동을 반복하면 고기의 조직이 손상되고 수분이 빠져나가며, 맛과 식감이 나빠지는 품질 저하도 발생합니다. 반면에 냉장 보관 중인 고기는 일정한 저온(약 0~4도)에서 천천히 미생물의 성장을 억제하며 보관되고, 냉동 후 냉장 해동했을 때도 온도가 급격히 오르지 않는다면 상대적으로 안전합니다. 하지만 냉동 상태에서 해동되는 순간부터는 미생물의 활동이 활발해지기 시작하므로, 위생적인 해동 환경이 매우 중요합니다. 정리해보자면, 냉동 자체는 미생물 증식을 억제하는 좋은 보존 방법이지만, 해동된 고기는 이미 미생물이 증식할 수 있는 조건에 노출되었기 때문에 재냉동하면 위생적으로 위험해질 수 있고, 식품의 물리적 품질도 나빠집니다. 따라서 식품의 안전성과 맛을 지키기 위해 재냉동은 되도록 피하는 것이 좋습니다.
Q. 도파미닝 나왔을 떄, 몸에서 어떤 반응이 나오나요?
안녕하세요. "도파민"이란 중추신경계에서 신경전달물질과 호르몬으로 작용하는 카테콜아민 계열의 유기 화합물을 의미하는데요, 뇌의 보상 회로에서 분비되어 즐거움, 행복, 쾌락 등을 느끼게 해주는 역할을 하며, 학습, 강화, 보상 행동에도 관여합니다. 도파민이 분비되었을 때 신체와 뇌에서 나타나는 반응은 다양한데, 주로 기분의 변화, 행동의 동기화, 그리고 신경과학적인 반응들이 일어납니다. 우선 도파민은 보상 시스템과 밀접하게 연결되어 있어, 기분이 좋아지거나 만족감을 느낄 때 분비됩니다. 예를 들어, 맛있는 음식을 먹거나, 좋아하는 일을 할 때 도파민이 분비되면서 행복감이나 즐거움을 느끼게 됩니다. 또한, 도파민은 흥분 상태를 유발할 수 있어, 기분이 좋아지거나 즐거운 활동에 참여할 때 발생하는 긍정적인 감정을 증대시키는 역할을 합니다. 도파민은 이러한 긍정적인 감정을 통해 사람이 계속해서 특정 행동을 반복하도록 유도합니다. 도파민은 동기부여를 증대시키는 중요한 역할을 합니다. 목표를 달성하거나, 새로운 경험을 할 때 도파민이 분비되면서 우리는 그 행동을 반복하려는 동기를 느끼게 됩니다. 예를 들어, 공부나 운동을 통해 도파민이 분비되면, 해당 활동을 계속해서 하도록 유도되며, 이는 성공적인 결과를 위한 노력과 지속적인 행동을 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 도파민은 “이 행동을 계속하면 좋은 일이 일어날 것”이라는 보상 예측 시스템을 활성화시켜 행동을 강화합니다. 이러한 도파민은 뇌의 집중력을 향상시키고, 문제 해결 능력을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. 도파민이 적절하게 분비되면, 주의 집중력이 높아지고, 인지 능력이 향상됩니다. 이는 우리가 집중이 필요한 작업을 할 때 도파민이 분비되면서 뇌가 해당 작업에 더 잘 집중하고, 문제를 해결하는 데 유리한 환경을 만들어주기 때문입니다. 또한 도파민은 기억력과 학습 과정에도 중요한 역할을 합니다. 또한 도파민이 분비되면 신체적으로도 다양한 반응이 일어날 수 있습니다. 예를 들어, 도파민은 신경계의 활성화와 관련이 있어 체온의 변화, 심박수 증가, 긴장감 등의 반응을 유발할 수 있습니다. 이러한 신체 반응은 도파민이 보상 예측을 촉진하면서 신체가 적응하고 준비하는 과정을 나타냅니다. 즉, 목표를 달성하려는 행동을 할 때 몸이 준비 상태에 들어가도록 유도하는 역할을 합니다.
Q. 꿀벌과 같이 생태계에서 사라지면 위험한 생물이 있을까요?
안녕하세요. 꿀벌은 지구상에서 중요한 역할을 하는데요, 꿀벌과 마찬가지로 지구 생태계에서 중요한 역할을 하는 생명체로는 모기가 있습니다. 모기는 지구 생태계에서 중요한 역할을 수행하는 생물 중 하나로, 그 존재가 단순히 인간에게 불편을 주는 것 이상으로 여러 측면에서 중요한 기능을 합니다. 비록 모기가 인간에게 질병을 전파하는 매개체로 종종 악명 높은 존재로 알려져 있지만, 그들이 생태계에서 하는 역할을 무시할 수 없습니다. 모기가 사라지면 생태계에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 모기는 많은 동물들의 중요한 먹이가 됩니다. 특히 모기의 성충과 유충은 다양한 포식자들의 주요 식량원으로, 그들이 사라지면 이들을 먹고 사는 많은 동물들이 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 새들, 어류, 박쥐 등의 동물들은 모기 유충과 성충을 잡아먹으며, 모기의 부재는 이 동물들의 먹이 공급에 큰 차질을 초래할 수 있습니다. 새들은 모기의 성충을 먹고, 박쥐는 특히 모기 유충을 주요 먹이로 삼습니다. 물고기나 양서류 등도 모기 유충을 섭취합니다. 모기가 없어지면, 이러한 동물들의 서식지와 먹이 사슬에 변화를 일으켜, 그들이 먹고 자라는 다른 먹이들이 줄어들게 되고, 이로 인해 생태계의 균형이 깨질 수 있습니다. 또한 모기의 유충은 주로 물속에서 자라며, 그 과정에서 물속 생태계에 중요한 영향을 미칩니다. 모기 유충은 수질을 정화하는 역할을 하며, 그들이 물속에서 유기물을 분해하는 과정은 물속 식물과 미생물들에게 중요한 자원을 제공합니다. 또한, 모기는 물속에서 다른 생물들의 영양분을 공급하며, 그들이 먹고 자라는 환경의 질을 높이는 역할을 합니다. 모기가 질병을 전파하는 매개체로서 인간에게 해를 끼칠 수 있다는 사실은 분명히 문제입니다. 하지만 모기가 전파하는 질병들은 자연적으로 진화적 균형을 이루는 데 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 질병들은 인간이나 동물이 일시적으로 면역력을 가지게 만들고, 면역력 강한 개체들이 살아남게 하는 자연 선택의 한 형태로 작용할 수 있습니다. 물론 이는 지나치게 많은 생명체들이 희생될 수 있기 때문에 긍정적인 측면만 있는 것은 아닙니다. 모기는 오랜 시간 동안 지구에서 살아온 고유한 종으로, 그들의 존재는 생태계의 진화적 맥락에서 매우 중요합니다. 모기의 진화적 역할은 생물 다양성에 기여하며, 많은 생물들이 그들에 의존하고 있습니다. 모기의 상실은 그들에 의존하는 생물들의 멸종을 초래할 수 있으며, 이는 전체 생태계에 큰 영향을 미칠 것입니다.