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생물·생명
Q. 식물세포에서는 중심립 대신에 어떤 소기관이 해당 기능을 수행하나요?
식물세포에는 중심립이나 중심체가 없습니다.대신 미세소관 형성 중심(MTOC)이라는 비정형적인 구조가 방추사 형성 기능을 수행합니다.이 MTOC는 동물세포의 중심체처럼 특정한 형태를 가지지 않으며, 주로 핵막의 표면에 위치하여 방추사를 형성합니다. 세포 분열 시 핵막이 분해되면, MTOC에서 방출된 미세소관들이 방추체를 형성하고, 이 방추사가 염색체를 양극으로 끌어당겨 분리시키는 역할을 하게 됩니다.결론적으로, 식물세포는 특정 소기관 대신 MTOC라는 기능적 구조를 이용해 방추사를 만들어 세포 분열을 진행하는 것이죠.
생물·생명
Q. 세포 분열이 일어날 때 핵 라민 중간섬유는 어떻게 분해가 이뤄지나요?
결론부터 말씀드리면 동물 세포에서 세포 분열 중 핵 라민 중간 섬유는 인산화 과정을 통해 분해됩니다.세포 분열의 전기에, CDK와 같은 효소들이 핵 라민 단백질에 인산기를 부착시킵니다.이 인산화 과정은 라민 단백질의 구조를 변형시키고, 단백질들이 서로 결합하는 힘을 약화시킵니다.결과적으로 라민 필라멘트는 해체되어 개별 단량체 상태로 분리되고, 핵막을 지탱하는 구조적 지지 기능을 잃게 되는데, 이로 인해 핵막은 수많은 작은 소포체 조각들로 분해되어 사라지는 것입니다.그리고 세포 분열이 끝난 후기에는, 탈인산화 효소가 활성화되어 라민 단백질에서 인산기를 제거합니다.탈인산화된 라민 단백질은 다시 중합되어 새로운 두 딸세포의 핵막을 재형성하는 데 들어가게 되죠.
생물·생명
Q. 왜 달팽이, 소라, 전복은 껍질 겉모습이 오른쪽 나선형일까요?
오른쪽 나선형 껍데기가 더 흔하게 나타나는 것은 단순히 왼손잡이와 오른손잡이의 비율과 직접적으로 같지는 않습니다.하지만, 한쪽 방향이 우세하게 결정되는 현상이라는 점에서 유사한 면이 있긴 합니다.달팽이와 소라 같은 연체동물의 껍데기가 어느 방향으로 휘어지는지는 유전자에 의해 결정됩니다.특정 유전자가 껍데기를 오른쪽으로 돌리는 단백질을 만들고, 이 단백질이 배아 발달 초기 단계에서 세포의 비대칭적인 배열을 유도하면서 나선형 껍데기 모양을 형성하게 되는 것입니다.다시 말해 대부분의 종에서 오른쪽으로 휘는 유전자가 우성으로 작용하기 때문에 왼쪽 나선형 개체는 매우 드물게 나타나는 것이죠.
생물·생명
Q. 말벌이 꿀벌을 대량으로 죽이는 이유가 궁금합니다
말벌이 꿀벌을 대량으로 학살하는 이유는 단순히 먹이를 얻는 것이 아니라, 벌집 전체를 차지하고 번식에 필요한 단백질을 확보하려는 전략적 행동이기 때문입니다.말벌, 특히 장수말벌은 육식성 곤충으로, 자신들의 애벌레를 키우기 위해 풍부한 단백질이 필요한데, 꿀벌 집은 말벌에게 가장 쉽고 효율적인 단백질 공급원입니다.꿀벌을 학살하고 꿀벌집을 점령한 말벌들은 죽은 꿀벌들을 먹거나, 꿀벌 애벌레와 번데기를 잘게 썰어 경단처럼 만든 뒤 자신들의 집으로 가져갑니다. 이렇게 가져간 꿀벌들의 사체는 말벌 애벌레의 영양 공급원이 됩니다.비유하자면 꿀벌이 꿀을 채집하 듯 말벌은 꿀벌을 채집하여 단백질 공급원으로 사용하는 것입니다.
생물·생명
Q. 인체의 진화적인 질문이요 남자는 왜 아직 젖꼭지가 있죠?
먼저도 답을 드렸지만, 남성과 여성 모두 젖꼭지를 가지고 있는 이유는 인간의 배아 발달 과정 때문입니다.인간 배아는 처음에는 남녀 구분이 없는 상태로 발달합니다. 이 초기 단계에서 젖꼭지를 포함한 유방 조직의 원형이 형성되느데, 이 과정은 성별을 결정하는 유전자가 작동하기 이전에 일어납니다.이후 수정 후 약 4~6주가 지나면 Y 염색체에 있는 유전자가 활성화되면서 남성 호르몬인 테스토스테론이 분비되는데, 이때부터 남성과 여성의 신체적 특징이 다르게 발달하게 됩니다.하지만 젖꼭지는 이보다 훨씬 이른 시기에 이미 만들어졌기 때문에, 남성 호르몬의 영향을 받지 않고 그대로 남아있게 되는 것입니다.