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누구나 쉽게 접하는 과학47

단백질의 기본 구성 단위 아미노산 아미노산 아미노산은 염기성인 아미노기(-NH2)와 산성인 카복실기(-COOH)를 모두 가지고 있는 화합물로 근육, 내장, 혈액, 골격, 피부 등의 조직이나 효소, 호르몬, 면역 항체 등의 동물의 여러 가지 생리기능을 유지하고 조절하는 물질을 만들 때 기본적 구성성분이 되는 물질입니다. 단백질을 구성하는 중요 성분이고 대부분이 무색의 결정이며 물에 잘 녹는 특성을 가지고 있습니다. 일반적인 구조의 카복실기 부분은 음전하를, 아미노기는 양전하를 띠기에 중성 pH에서 전하를 띱니다. 곁사슬에 전하를 띤 작용기가 없는 아미노산은 같은 양의 양전하와 음전하를 가지고 있는 쌍극성이온으로 존재하기 때문에 전기적으로 중성입니다. 천연 아미노산은 약 500종류 정도 발견되고 있는데, 이 중 우주의 운석으로부터 확인된 아.. 2022. 10. 26.
포유류의 뇌; 대뇌 변연계 대뇌 변연계 대뇌의 변연계는 대뇌 깊숙이 존재하여 자율신경 활동에 관여하며 주로 감정, 행동, 동기부여, 기억, 후각 등의 여러 기능을 담당하고 있습니다. 진화론적으로 변연계는 두뇌의 가장 오래된 부위 중 하나라고 합니다. 대뇌 피질과 뇌줄기의 중간에 있어 호르몬을 조절하는 중앙부로, 포유동물에서 가장 잘 발달하여 ‘포유류의 뇌’ 라고 부르기도 합니다. 포유동물이 꼬리를 흔들며 애정표시를 하거나, 흥분과 두려움으로 울부짖거나, 으르렁거리며 움츠릴 수 있는 것도 바로 이 변연계가 잘 발달되어 있기 때문이라고 합니다. 포유동물은 변연계에 해마와 편도핵이 있어 파충류와는 달리 학습기능과 기억기능을 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 변연계가 손상되면, 포유동물의 학습기능과 기억기능이 사라져 버리면서 파충류와 비슷.. 2022. 10. 25.
별 이야기 별 이야기 먼저 성간 물질인 가스나 먼지가 모이면서, 별들의 공장으로 알려진 성운이 만들어집니다. 이때 서로 잡아당기는 인력 작용으로 생긴 중력 수축 현상으로 인해 내부 압력이 증가하게 되고 별이 되기 이전 단계인 고밀도와 고온의 원시성 생성됩니다. 이 원시성은 더 많은 물질을 모으며 회전하면서 밀도가 계속 상승하다가 어느 시점에 이르러 원자 열핵융합을 거쳐 스스로 빛과 열을 방출하는 별이 됩니다. 그 후 별은 일생 중 90%의 시간을 보낸다는 주계열성 단계를 거치는데, 이때 별의 중심에서 수소를 헬륨으로 전환하는 핵융합이 일어납니다. 이 단계의 특징은 중심부로 수축하려는 중력과 외부로 팽창하려는 기체 압력 사이의 힘이 비슷해지면서 정역학적 평행상태를 경험한다는 것입니다. 주계열성 단계 이후 태양과 비슷.. 2022. 10. 24.
체온을 항상 일정하게 유지하다 체온조절 체온은 몸의 에너지를 사용하는 과정에서 열이 발생하여 생깁니다. 변온동물은 열 대사가 활발하지 않아 체온 유지가 제대로 되지 않지만, 기온이나 수온 등 주위 온도에 좌우되지 않고 항상 일정한 체온을 유지하는 정온동물은 항온동물 또는 온혈동물이라고 칭하기도 합니다. 주로 조류와 포유류가 항온동물에 속하며 땀과 순환계처럼 체온을 일정하게 유지해주는 시스템이 갖추어진 동물입니다. 정온동물은 정상 체온보다 체온이 더 높거나 낮게 되면 몸 안의 효소 활동의 효율이 떨어지게 되거나 신체활동을 제대로 유지할 수 없게 됩니다. 사람의 경우 체온이 40℃가 넘으면 생명에 위협이 될 정도로 일정한 체온을 유지하는 것은 아주 중요합니다. 인간의 체온 조절에는 자신의 의지와는 관계없이 자율적으로 땀을 흘리고 열을 방.. 2022. 10. 23.
없어서는 안 될 물질 물 물의 특성 물은 산소와 수소가 결합한 수소 결합이라고 하는 상당히 강한 분자 사이의 인력을 갖고 있기 때문에 지구상에서 유일하게 고체의 부피가 액체보다 큰 물질입니다. 물은 일반적으로 무색무취라고 하지만 실제로는 아주 미세한 청록색을 띤다고 합니다. 그렇기 때문에 바다와 같이 두꺼운 층을 이루는 물과 얼음이 푸르게 보이는 것입니다. 물 분자의 수소 결합으로 인한 특성 중 가장 신기한 것은 고체 상태인 얼음이 액체 상태인 물에 뜬다는 사실입니다. 대부분의 물질은 액체에서 고체로 바뀌면서 부피가 줄어들고 밀도가 커지게 되지만, 물은 고체가 될 때 수소 결합수가 늘어나고 그사이에 공간이 생기면서 부피가 늘어나게 됩니다. 그렇게 되면 얼음의 밀도는 물보다 작아져서 물 위에 뜨게 되는 것입니다. 물이 얼음으로 변.. 2022. 10. 22.
우리 몸의 전사들 면역계 우리 몸의 전사들 면역계 면역계란, 생체 내에서 병원체 같은 외래물질이나 암세포 같은 비정상적인 세포를 인식해 사멸함으로써 생체를 질병으로부터 보호하는 기관 및 세포를 말합니다. 면역기관은 바이러스부터 기생충까지 넓은 범위의 병원체와 외래물질을 생체의 건강한 세포와 조직과 구별 감지가 가능하며 모든 생물은 각기 다른 면역계를 가지고 있습니다. 자연면역 면역계에는 자연 면역과 획득 면역 두 가지로 나누어지게 됩니다. 자연면역은 선천성 면역이라고도 부르며 생체가 태어나면서부터 갖추어져 있으며 병원체나 외래물질이 몸에 침입하였을 때 발생하는 비특이적 생체방어반응입니다. 그렇기 때문에 자연면역은 어떤 병원체라도 같은 방식으로 대응하여 한정된 종류의 항원(식별 물질)만을 인식합니다. 박테리아 같은 단세포 생물 또.. 2022. 10. 21.
달에서 온 새로우면서 강력한 에너지 헬륨-3 달에서 온 새로우면서 강력한 에너지 헬륨-3 헬륨-3은 헬륨의 동위원소 중 하나로 원자핵은 양성자 2개와 중성자 1개로 이루어져 일반 헬륨 원자보다 가벼운 안정 동위원소로 알려져 있습니다. 분자량의 차이 때문에 기체 상태에서 일반적인 헬륨보다 밀도가 낮고, 끓는점 및 임계점 모두 헬륨보다 낮습니다. 끓는점에 있어서 액체의 밀도는 분자량으로부터 예측되는 것보다 더 낮고 증발열도 현저하게 낮다는 특징을 가지고 있습니다. 화석연료의 고갈과 심각한 지구온난화 문제로 다양한 종류의 대체에너지의 중요성이 대두되고 있습니다. 그중에서 미래 에너지 자원으로 떠오르고 있는 헬륨-3은 가장 이상적인 핵융합 발전의 원료로 평가되고 있습니다. 지속적인 태양풍으로 인해 고갈될 우려가 없으며, 일반적인 원자력 발전기보다 효율이 .. 2022. 10. 21.
광합성; 햇빛으로부터 양분을 얻는 식물들 광합성; 햇빛으로부터 양분을 얻는 식물들 식물은 분류학적으로는 식물계에 속하는 생물을 말하며, 생물학적으로는 세포벽과 엽록소를 가지고 광합성을 하여 영양분을 만들어 내는 생물을 말합니다. 식물에는 현화 식물, 침엽수, 겉씨식물, 양치식물, 이끼, 녹말 등 다양한 종류의 식물이 각각 다른 환경에서 서식하고 있습니다. 식물은 본래 운동성이 없어 움직이지 않으나 파리지옥이나 신경초와 같이 움직임이 있고 사냥하는 식물도 있습니다. 광합성이란 식물이 태양에너지를 이용해서 이산화탄소와 물로부터 포도당과 산소를 얻는 과정을 말합니다. 다른 말로 태양에너지를 화학에너지로 변환시키는 식물의 대단한 능력을 일컫는 용어입니다. 광합성은 엽록소가 존재하고 있는 식물의 잎에서 일어납니다. 엽록소는 식물을 녹색으로 만들어 주는 .. 2022. 10. 20.
해양생태계 속 먹이사슬 해양생태계 해양생태계는 습지, 늪지, 하구, 맹그로브 등 여러 종류의 해양서식지와 그곳에 살아가는 생물을 말합니다. 습지는 소금물과 담수의 중간 지대로 염분이 낮은 만이나 강 입구를 말하며, 늪지는 소금물 또는 석호의 지역으로 물의 움직임이 거의 없지만 다양한 종류의 연체동물과 곤충이 서식합니다. 하구는 염분의 농도가 변하는 해안 강의 하구이며, 맹그로브는 하구와 바다 사이의 중간 수로에 발달하는 숲을 말합니다. 이처럼 지구는 표면이 2/3나 물로 덮여 있기 때문에 해수면에는 여러 가지 생태계의 형태를 나타냅니다. 다양한 생태계를 갖는 만큼 해양 생태계는 일반적으로 대규모 생물 다양성을 가지고 있기 때문에 외래종에 대한 강한 내성을 가지고 있다고 합니다. 먹이사슬 생물의 먹이사슬 즉, 영양 관계를 떠올리.. 2022. 10. 20.
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