학번이름탐구 주제여러 호르몬 주사들과 그 부작용선정 동기(교과서2024년 2학년 1학기 생명과학I 수행평가 1 (관심주제탐구활동)관련 페이지 표기)성장호르몬 주사가 과연 안전한것인지, 부작용은 없는지, 자연적으로 생성되는 성장호르몬은 어떻게 우리몸에 영향을 끼치는지에 관해 궁금해서 이 주제를 정하게됨탐구 방법관련 도서과 인터넷 논문을 참고한다탐구 내용요즘에는 치료용 성장호르몬을 유전자 재조합 기술을 이용해서 만든다. 하지만 유전자 재조합 기술이 없던 과거에는 사람 시신에 있는 뇌하수체에서 직접 추출해야만 했다.성장호르몬은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 191개의 아미노산으로 이루어진 펩타이드 호르몬이다. 성장호르몬은 시상하부 호르몬에 의해 조절되는데, 성장호르몬방출호르몬은 성장호르몬 분비를 촉진하고, 성장호르몬억제호르몬(소마토스타틴)은 성장호르몬 분비를 억제한다.성장호르몬 주사의 부작용은 아직 크게 알려진바가 없다 하지만 성장호르몬 주사를 과도하게 맞는다면 뇌하수체에서 만들어지는 다른 호르몬에 영향을 줄수 있기 때문에 적절하게 조절해서 사용하여야 한다.아직까지 성장호르몬 주사를 많이 맞는것에 대한 부작용이 알려져있지는 않지만, 선천적으로 성장호르몬 분비가 많아지면 말단비대증이라는 병에 걸릴수 있다. 말단비대증이 있으면 내장 장기가 거대해지고 심혈관 질환 위험이 커지며 대장암 같은 암 발병 위험도 높아진다. 수술을 통해 뇌하수체 종양을 제거하는 것이 가장 좋은 치료법이다. 뇌졸중, 고혈압, 당뇨병 등의 합병증으로 인해 정상인보다 사망 위험이 3~4배 정도 높아서 조기 진단을 통해 종양을 제거하는 것이 좋다. 완전히 제거하지 못한 종양 조직은 방사선 치료로 제거한다. 이렇기에 성장호르몬 분비가 많다고 해서 마냥 좋다고 생각할수도 없다.성장호르몬 주사를 맞는다면 성장호르몬이 뼈 길이를 직접적으로 늘려주는 물질이라고 생각할수 있다 하지만 성장호르몬이 뼈 길이를 직접적으로 증가시키는 것은 아니고, ‘인슐린유사성장인자-1(IGF-1)’이라는 호르몬을 통해 간접적으로 작용한다. IGF-1은 성장호르몬의 자극을 받아 간에서 만들어지는 호르몬으로, 성장판 연골세포의 수와 크기를 늘려 뼈 성장을 직접적으로 유도하는 작용을 한다. IGF-1은 ‘인슐린유사성장인자 결합단백질-3(IGFBP-3)’과 결합하여 성장판에 도달하게 된다. 즉, 키가 자라는 작용은 성장호르몬, IGF-1 그리고 IGFBP-3 등 세 가지 호르몬의 결과물이라고 할수있다. 성장호르몬은 인슐린과 서로 반대의 작용을 한다. 야식을 먹은 직후에는 인슐린이 성장호르몬 분비를 억제하고, 공복상태에서는 인슐린은 감소하고 그에따라 성장호르몬은 증가한다. 성장호르몬은 나이가 들어감에 따라 그 분비수치가 낮아지게되는데, 아주 느리게 감소하는 남성호르몬이나 아주 빠르게 감소하는 여성호르몬과는 달리 20대에 최고 수치를 보인 후 10년마다 약 14%씩 서서히 감소하여 60대가 되면 20대의 절반 이하로, 70세가 지나면 20% 이하로 줄어든다. 노인에게서 나타나는 성장호르몬 결핍을 ‘신체 정지기(somatopause)’라고 한다. 성장호르몬이 부족해지면 갱년기 증상을 비롯한 여러 노화 관련 증상이 나타난다. 그런데 성장호르몬을 이용한 항노화 치료는 정말로 장기적인 효과가 있을까? 2019년 미국임상내분비학회ㆍ내분비학회(AACEㆍACE)에서 발표한 ‘성장호르몬 결핍증 성인 환자 및 소아 청소년에서 성인이 된 환자 관리 가이드라인’에서는 항노화 효과를 목적으로 성장호르몬 치료를 하면 안 된다고 경고했다. 앞에서 설명했던것과 같이 항노화 효과를 목적으로 성장호르몬을 6개월 이상 투여했을 때의 유효성이나 안전성을 확인한 연구는 현재 없다. 아울러 성장호르몬 치료로 인한 부종, 관절통, 제2형 당뇨병, 심장 기능 약화, 두통 등의 부작용도 무시할 수 없는 수준이다. 그렇기에 앞으로 성장호르몬에 관한 연구가 지속된 후 성장호르몬 주사를 맞는 것이 가장 바람직하다고 생각된다.
뉴턴부터 루프 양자중력 이론까지 양자역학의 발달과정물리 1 시간에 배우는 양자역학은 그 자체로 현대과학의 핵심중의 핵심이라고 말할수 있다. 물리학의 꽃이라고 말할수 있는 양자역학은 아직까지 연구가 매우 활발하게 진행중이고 다른 여러가지 분야에 비해서 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다는 점에서 최근에 생겨난 학문이라고 생각되곤 한다. 하지만 양자역학에 대한 최초의 연구는 중력을 최초로 규정한 뉴턴에 의해 진행되었다고 할수 있다. 나 역시 물리1 수업을 듣고 양자역학에 대한 관심을 가졌었는데, 전혀 관계가 없을줄 알았던 뉴턴의 중력과, 아인슈타인의 상대성이론, 보어의 원자모형 등 과학탐구시간에 배웠던 내용들이 양자역학을 증명하는 도구로써, 그물처럼 연결된다는 점에서 흥미를 느꼈다. 양자역학이라는 매력적인 학문이 어떻게 시작되었고, 다른 학문들과 연결되어서, 앞으로의 발전 가능성과 이 학문이 발전함에 따라 발생하는 철학적 문제들에 대해 탐구해보고싶끼는 세상은 객관적인 실체가 아니라, 뇌가 해석한 주관적인 현상일 수 있다는 것이 이 책의 핵심이다.양자역학은 미시 세계에서 물질이 파동처럼 행동하고 관측 행위가 현실에 영향을 미친다는 놀라운 사실을 보여주며, 상대성 이론은 시간과 공간이 절대적인 것이 아니라 관찰자의 운동 상태에 따라 달라진다고 설명한다. 이러한 과학적 발견들은 우리가 세상을 바라보는 시각을 근본적으로 뒤흔들고, 철학적인 질문을 던지게 한다. 즉, 우리가 인지하는 세상이 과연 실재와 얼마나 일치하는지, 그리고 우리는 세상을 어떻게 이해해야 하는지에 대한 깊은 성찰을 요구한다. 이 책은 과학과 철학의 경계를 넘나들며, 우리에게 새로운 시각으로 세상을 바라볼 수 있는 기회를 제공한다.이 책의 내용중 우리가 알고있던 빅뱅이론이 사실이 아닐수 있다는점이 흥미로웠다. 아인슈타인은 우주가 팽창하지 않는다고 생각했지만 아인슈타인의 3-구 개녕을 방정식으로 바꾸는 과정에서 우주가 팽창할 수 밖에 없다는 결론이 나오게 된다. 하지만 아인슈타인은 자신의 방정식이 말해주는것을 믿지 않고 방정식을 억지로 변형하기도 하는 실수를 저지르기도 한다. 하지만 오늘날 우리 모두가 알고있듯 우주는 팽창하고있다. 하지만 가장 최근의 루프양자중력이론에 따르면 우주는 작아졌다 커졌다 하며 여러번씩 생겨났다 사라졌다가를 반복한다고 한다. 우리가 알고있던 빅뱅은 우주가 매우 높은 온도와 매우 높은 압력을 가진 한 점이 폭발하여 생성되었다고 보는것이 상식이었다. 하지만 나도 빅뱅이론에 대해서 처음 배울때 그저 폭발이후 생성된 우주 라고만 생각했지 고온,고압의 작은 점 이전에는 무엇이 있었는지 생각해보지 않았다. 루프양자중력이론은 아직 완전히 검증되지 않은 이론이지만 가장 연구가 활발히 진행되고 있는 영역이고 아직까지 밝혀진점이 많이 없다는 점에서 매력적인 내용이라고 생각했다.하지만 루프양자중력이론만을 가지고 탐구활동을 하기에는 아직까지 연구가 진행중이고 확실하게 검증된 내용이 아니기 때문에 루프양자중력이론에 더하여 지금까지 발견된 또만들어낸 입자가속기 안의 입자보다 작은 길이를 뜻한다. 그래서 아직까지 루프양자중력 이론은 실험으로 증명할 방법이 없어 오직 사고실험으로만 증명할 수 있다고 한다. (플랑크 길이는 플랑크 상수,중력상수,질량당 진동수 등을 통한 식으로 계산되는데, 이론적으로 이보다 작은 길이는 물리적 의미를 가질수 없다고 한다.)루프양자중력이론을 이해하기 위해서는 패러데이의 장 이론이 필요하다. 패러데이의 장 이론은 물체 사이에 작용하는 힘이 공간을 통해 전달된다는 이론으로, 마치 물체 주변에 힘이 작용하는 공간이 존재하는 것처럼 생각해서 물체가 직접 접촉하지 않아도 장을 통해 힘이 전달될 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 패러데이의 장 이론을 양자역학에 적용하기 위해서는 두가지의 가정이 필요하다첫번째는 패러데이 장 이론의 선들이 무한이 이어져야한다는 가정이고 두번째는 양자중력장의 패러데이 선은 공간 자체를 짜고있는 실로써 이해하여야 한다는 것이다. 우리가 말하는 부피는 실제로 존재하는 것이 아닌 위,아래,높이의 곱으로 표현되는 의미에 지나지 않는다. 부피는 기하학에 의존하고, 기하학은 중력장이다. 중력장은 물리량이며 물리량은 양자역학을 따른다. 즉 부피는 양자역학을 따르는것이다. 쉽게 예시를 들자면, 점은 크기가 없다. 하지만 선은 크기가 없는 점의 연속체다. 같은원리로 공간도 선의 연속체다. 그렇다면 공간은 크기가 없는 점이3차원으로 무한히 연결되어있는것 으로 이해할 수 있다. 우리가 부피를 계산할때는 사실 그 공간속에있는 중력장의 입자들을 세고있는것이다. 우리는 양자역학이 뉴턴의 고전물리학과는 완전히 다른 개념이라고 생각한다. 하지만 루프양자역학을 통하면 뉴턴의 방정식을 계산할때조차도 양자역학적 요소가 개입한다고 볼수 있다. (물리적 공간도 결국 장이기 때문에) 따라서 루프양자중력의 핵심 에측은 공간이 연속적이지 않다는것, 무한히 나눌수 없다는것,공간의 원자들로 이루어져있다는것이다.루프양자역학에선 시공간을 동일한 물리학적 성질을 지니고 동역학의 법칙을 따르는 물리학적인 실 중력장과의 상호작용으로 인해 특정한 값을 갖게된다.이 세가지의 의미를 이해하고보면, 사건의 전후가 맞지않고, 시간도 이상해져 우주에서 일어나는 일들을 과학적으로 정의할수 없는것처럼 보인다. 루프양자중력이론은 시공간을 하나의 숫자로 인식하지 않고 개별적 독립변수로 여긴다. 이를통해 변수들이 서로에게 어떠한 영향을 끼치는지를 중점적으로 탐구하고자 한다.우리가 지금까지 실재하고있다고 믿었던 시간과 공간의 의미가 사라졌다. 그렇다면 우리가 지금 보고,듣고,만지고,느끼는 이 세상은 무엇으로 이루어져있을까? 입자는 양자장의 양자이다. 빛은 장의 양자에 의해 생성되고, 공간도 장이다. 그리고 시간은 이 양자장의 양자로부터 도출된다. 이러한 장들은 시공간 속에 있는것이 아닌 하나 위에 얹혀있는것 즉, 장 위의 장 이라고 볼수 있다. 이를 공변 양자장 이라고 한다.루프양자중력은 중력을 양자역학적 으로 설명하는 시도가 드러난 이론이다. 중력을 양자역학적으로 설명하는 이론에는 주프양자중력이론 뿐만아니라 끈 이론이 있는데 끈 이론과 루프양자중력이론을 비교하는것으로 루프양자역학의 개념을 이해할수 있을것이다. 끈 이론은 기본적으로 이론의 기본 요소가 점이 아니라 길이가 있는 끈인 경우를 다루는 물리학 이론이다.끈 이론이 등장하기 전,기존의 입자물리학에서는 우주의 모든 물질과 힘을 점 입자로 설명하려 했지만, 중력과 양자역학을 통합하는 데 어려움을 겪었다. 끈 이론은 이러한 한계를 극복하기 위해, 기본 입자를 점이 아닌 끈으로 가정하고 우주를 설명하려 했고, 우주의 모든 힘(중력, 전자기력, 강력, 약력)을 하나의 이론으로 통합하려는 시도이다. 이를 통해 우주의 기원과 구조를 밝히고, 자연의 모든 법칙을 하나의 방정식으로 표현하고자 하는것이 끈 이론이다.끈 이론은 우리가 인지하는 3차원 공간과 1차원 시간 외에, 추가적인 차원이 존재한다고 가정하고, 이러한 여분의 차원은 매우 작아서 우리가 감지하지 못하지만, 끈 이론에서는 중요한 역할을 한다.끈 이론과 루프양자중력이론 모두 궁극적으로. 이 이론은 중력을 힘으로 보지 않고, 시공간의 구조로 설명한다. 즉, 중력은 물체 간의 힘이 아니라 시공간 자체의 기하학적 성질에서 비롯된다는 것이다.루프 양자 중력에서는 시공간이 연속적인 구조가 아니라 "양자화"된 구조로 구성되어 있다고 가정한다.시공간은 매우 작은 규모에서 루프라는 기본 단위로 이루어져 있으며, 이 루프들은 서로 연결되어 있고, 이러한 구조는 시공간이 양자 상태를 가질 수 있다는 것을 의미하며, 이로 인해 블랙홀의 엔트로피와 같은 복잡한 현상을 설명할 수 있는 기초를 제공한다.이 이론은 또한 중력의 양자적 성질을 연구하기 위해 "양자 중력 고리"라는 개념을 도입하고,이 고리들은 서로 겹치거나 얽히면서 다양한 형태를 이루며, 이를 통해 시공간의 기하학적 구조를 형성합니다. 따라서, 시공간의 곡률은 이러한 양자 고리의 배열과 관련이 있다.루프 양자 중력 이론의 주요 결과 중 하나는 블랙홀의 사건의 지평선 근처에서의 양자적 효과와 우주의 초기 상태에 대한 통찰을 제공한다. 이 이론은 또한 중력이 매우 강한 환경에서도 적용될 수 있는 가능성을 탐구하며, 빅뱅 이후의 초기 우주 상태를 설명하는 데 기여할 수 있다.현재 루프 양자 중력 이론은 실험적으로 검증하기 어려운 부분이 많지만, 중력파와 같은 새로운 관측 결과를 통해 이 이론의 예측을 테스트하려는 노력이 계속되고 있다. 이 이론은 전통적인 물리학의 경계를 넘어 새로운 관점을 제공하며, 우주와 중력의 본질을 이해하는 데 중요한 기여를 할 수 있는 잠재력을 지니고 있다.뉴턴은 자신의 연구성과인 뉴턴법칙을 이용해 지구가 달을 잡아당기는 중력에 대한 방정식을 통해 지구와 달 사이의 중력가속도를 계산한다. 이 중력가속도 값은 수세기 전 갈릴레이가 구했던 지구상에서의 물체가 떨어질때 받는 가속도의 크기와 소수점 자리까지 일치했는데, 이를통해 뉴턴은 뉴턴상수라는 새로운 숫자를 도입해 작은 물체의 낙하부터, 태양계 행성들간의 중력을 계산할수 있는 방정식을 만들게 된다. 하지만 완벽하다고 생각했던 뉴턴의 방
학번 이름 탐구 주제 (교과내용관련) 상대론적 효과를 이용한 초고질량 원자의 질량과 원자반지름에 대한 탐구 선정 동기 (교과서 2024년 2학년 2학기 화학Ⅰ 수행평가 1 (관심주제탐구활동) 관련 페이지 표기) 교과서 81p에 원자는 같은주기에서는 원자번호가 커질수록 유효핵전하가 커져 원자반지름이 작아진다고 나와있다. 이 원자반지름에 대한 설명이 전체 주기율표에서 동일하게 적용될까? 라는 생각이 들어 관련 내용을 조사하던중, 초고질량 원자에서는 다른 물리적 요소 때문에 원자의 질량과 반지름이 달라질수 있다는 점을 알게되어 관련 내용을 탐구하고자함 탐구 방법 관련 도서에서 상대론적 효과에 대한 부분을 읽는다. 탐구 내용 일반적으로 주기율표에서의 유효핵전하는 전자껍질이 많아질수록 작아지고, 같은주기에서는 원자번호가 커질수록 커진다. 양성자의 전하가 매우 큰 원소들에서는, 전자를 잡아당기는 인력또한 커진다. 이 상황에서 전자는 궤도를 유지하기위해서 속도를 높여 원심력을 키운다. 원자핵의 핵전하가 점점 커질수록 전자의 원심력 또한 커져야하고, 전자의 속도는 빛의속도에 가까워진다. 상대성이론에 의해 속도가 빛의속도에 가까워진 전자는 상대론적 운동에너지가 커져 가려막기효과 또한 커지게되고, 최외각 전자의 궤도마저 변형시켜 일반적인 원소의 주기성을 벗어나게된다. 특히, 6주기 이상의 원소들은 상대론적 효과가 본격적으로 나타난다. 이러한 상대론적 효과로 인해 최외각 전자의 궤도가 바뀐 원소들은 화학적 성질도 바뀌게 된다. 탐구를 통해 길러진 역량 주기율표상의 원소에 대한 규칙성이 모든 원소에서 적용되는것은 아니라는 것을 알게됨. 주기율표상의 원소들은 단지 원자번호 순서에 따라 배열된것 뿐이라는것에 대해서 다시한번 지각하게 되었다. 이 탐구를 진행하면서 질량이 매우 큰 원소는 전자의 움직임이 빨라져 최외각 전자의 운동형태가 변해 화학적 성질이 바뀐다고 하는데 만약 최외각 전자의 성질이 바뀐다면 주기율표상의 같은 족에 대한 화학적 성질이 비슷하다는 점은 계속 유지되는것인가, 최외각 전자의 운동형태가 바뀐 원소는 어떤 새로운 성질을 가질까에 대한 새로운 궁금증이 생겼다. 참고도서 5가지 원소로 읽는 결정적 세계사-쑨야페이 원소: 세상을 이해하는 가장 작지만 강력한 이야기-필립 볼
손소독제의 에탄올 함량이 왜 대부분 70%일까서론시중에 있는 에탄올 소독제의 알코올(혹은 에탄올)의 함유량은 70~75% 수준이다.소독제의 알코올 함유량이 100%가 아닌 이유는 무엇일까?손소독제, 하다못해 소독용 에탄올의 농도가 대부분 70%라는 사실을 접함->손소독제에는 피부 장벽을 보호하는 글리세롤이 포함되어있다는 것을 알고있어 에탄올의 농도가 100%가 아닐것이라는 사실을 알고있었음. 하지만 소독용 에탄올의 농도도 이와비슷한 70~75% 수준인 것에 대해 의문을 가지게 되었음.소독용 에탄올의 농도가 70% 이상이라는 사실에 대해 의문점을 가지고 가설을 설정함가설 1. 에탄올의 농도가 100%인 에탄올은 만들 수 없다.가설 2. 에탄올의 농도가 너무 높으면 소독하고자 하는 대상(ex; 주삿바늘,손잡이 등) 혹은 용기에 변형을 일으킬 수 있음관련 내용을 도서와 인터넷을 참고하여 자료를 정리함.본론-가설 1에 대한 자료에틸렌의 수화 반응 (Hydration of Ethylene)산업적으로 가장 널리 쓰이는 방법으로, 에틸렌(C₂H₄)에 물(H₂O)을 첨가하여 에탄올을 생성한다.반응식:C2 H4+H2O→산 촉매C2H5OH에탈렌의 수화반응 이후에는 다음과같은 불순물이 혼합되어있다. 에탄올(C₂HOH),미반응 에틸렌(C₂H₄),물(H₂O),부산물(에테르 등),촉매(예: 황산 또는 인산)1.미반응 에틸렌 제거-반응 혼합물을 감압 상태에서 냉각, 미반응 에틸렌이 제거됨2.촉매 중화 및 부산물 제거-반응 혼합물에 염기(예: NaOH 용액)를 첨가하여 황산 또는 인산 촉매를 중화. 생성된 염은 여과 또는 침전 과정을 통해 분리.3.1차 증류 (에탄올과 물 분리)-혼합물을 증류 장치에 넣고 가열.에탄올(끓는점 78.37°C)이 먼저 증발하여 수증기와 함께 증류,응축기로 냉각하여 에탄올을 액체 상태로 수집.4.수분 및 잔여 불순물 제거-분자체(molecular sieve) 또는 칼슘 산화물(CaO)를 첨가하여 남은 물을 흡착.마지막4번과정을 통해 순도99.9%의 에탄올을 합성할 수 있다.-가설 2에 대한 자료100% 에탄올(무수 에탄올)은 특정 플라스틱과 접촉 시 화학적 반응을 일으켜 용기의 변형이나 손상을 초래할 수 있다.알코올에 강한 플라스틱:PE, PP, PET일부 알코올에 약한 플라스틱:PC, PVC, PS, ABSEx)탄산에스테르 결합:폴리카보네이트는 탄산에스테르 결합(-O-CO-O-)을 반복적으로 포함하는 선형 고분자이다. 이 결합은 극성을 가지고 있어 극성 용매와 상호 작용할 수 있다. 알코올은 -OH기를 가지고 있어 극성을 띄는 용매이고, 극성 용매는 극성을 가진 다른 물질과 잘 섞이는 특징이 있다. 따라서 탄산에스테르 결합(극성공유결합)을 가지는 폴리카보네이트는 극성을 띠는 알코홀에 의해 결합이 끊어져 녹게된다.대부분 의료현장에서 사용되는 금속들은 스테인리스 스틸 또는 티타늄 재질로 만들어진다.스테인리스강은 표면에 얇은크롬 산화막을 형성힌다. 이 산화막은 내부의 금속을 보호하며 화학적 반응성을 크게 낮춘다. 티타늄은 표면에 자연적으로 생성되는산화티타늄 막(TiO₂)덕분에 화학적으로 매우 안정하다. 또한 순수 알코올은 약한 산이나 약한 염기 성질을 가지기 때문에 스테인리스강과 반응할 만큼 강한 화학적 성질을 가지고 있지 않는다.-가설 2에대한 실험정사각형(가로x세로;4x4)으로 자른 종류가 다른 플라스틱(PE, PP, PET, PC, PVC, PS)에 고농도의 알코올(100%)을 약 5ml 떨어뜨리고 시간이 지남에 따른 각 플라스틱들의 변화를 관찰한다.플라스틱 종류직후1시간 후2시간 후정리PE변화없음변화없음변화없음알코올에 반응xPP변화없음변화없음변화없음알코올에 반응xPET변화없음변화없음변화없음알코올에 반응xPC변화없음표면이 흐려짐변색과 갈라짐고농도 알코올에 장기간 노출시 변형 가능PVC변화없음변화없음가소제가 손실되어 표면이 부드러워짐가소제가 첨가된 PVC는 시간이 지남에 따라 손상 가능PS변화없음표면이 흐려지고 끈적임 발생균열,변형,손상알코올에 매우 민감하여 빠르게 손상됨.결론-가설 1의 자료에 대한 분석에틸렌의 수화반응을 통해 농도 100%의 에탄올을 추출해낼 수 있었다.>100%의 에탄올을 합성할 수 없을것이라는 첫번째 가설은 틀렸음을 입증할 수 있었다-가설 2의 자료,실험에 대한 분석에탄올에 의해 분해되는 플라스틱에는 PC,PVC,PS,ABS 가 있다. 하지만 이 플라스틱을 제외한 다른 플라스틱은 알코올에 강하다. 또한 알코올은 금속에 영향을 줄 정도의 화학적 성질을 가지고있지 않다.>에탄올의 농도가 너무 높으면 소독하고자 하는 대상(ex; 주삿바늘,손잡이 등) 혹은 용기에 변형을 일으킬 수 있을것이라는 두번째 가설은 틀렸음을 입증할 수 있었다.느낀점첫번째 가설과 두번째 가설 모두 틀렸음을 입증할 수 있었다.가설 1에 해당하는 실험을 통해 특정 플라스틱이 에탄올에 대해 선택적으로 반응한다는 사실을 알 수 있었음.이 가설을 세울때는 왜 알코올의 농도가70%일까에 대해서만 집중적으로 생각해봄. 하지만 실험 이후 알코올의 함유량이 중요한것이 아닌 소독제에 들어가는 물질의 종류가 꼭 알코올이어만 하는가? 또는 효과적인 소독을 위해서는 알코올과 상호작용해야하는 특정 물질이 필수적이 포함되어야 하지 않는가? 라는 생각을 하게되었고 이를 바탕으로 새로운 실험을 진행해보고자 함손소독제의 에탄올 함량이 왜 대부분 70%일까서론시중에 있는 에탄올 소독제의 알코올(혹은 에탄올)의 함유량은 70~75% 수준이다.소독제의 알코올 함유량이 100%가 아닌 이유는 무엇일까?손소독제, 하다못해 소독용 에탄올의 농도가 대부분 70%라는 사실을 접함->손소독제에는 피부 장벽을 보호하는 글리세롤이 포함되어있다는 것을 알고있어 에탄올의 농도가 100%가 아닐것이라는 사실을 알고있었음. 하지만 소독용 에탄올의 농도도 이와비슷한 70~75% 수준인 것에 대해 의문을 가지게 되었음.
학번이름탐구 주제아세틸콜린의 근육에 대한 작용기전(사후경직의 이유)선정 동기(교과서생명과학I 수행평가 1 (심화주제탐구활동)관련 페이지 표기)교과서에서 뉴런과 시냅스에 대해 다룰때 부교감신경에서 신경전달물질인 아세틸콜린이 분비된다고 배웠다. 아세틸콜린이 우리몸에서 어떻게 근육까지 작용하는지에 대해 알아보고, 그 원리를 통해 사람이 죽었을때 근육이 굳는 이유에 대해 알아본다탐구 방법관련도서 참고, 관련논문 참고탐구 내용활동전위가 운동뉴런을 통해 신경근접합부에 도달:-근육을 움직이기 위해, 운동뉴런의 신호(활동전위)가 전압의존성Na+ 채널과K+ 채널을 통해 이동한다.1. 신경말단의Ca2+ 채널 열림:-활동전위가 신경말단에 도달하면 전압의존성Ca2+ 채널이 열린다.-세포 외부(ECF)에서Ca2+가 뉴런 내부로 유입된다.2. Ach 방출 및 수용체 결합:-유입된 Ca2+는 아세틸콜린을 신경말단에서 방출시킨다.-Ach는 근육세포의 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 결합한다.-이 수용체가 열리면서Na+가 근육세포 안으로 들어오고K+가 나가게 된다. Na+의 유입이 더 많다.3. 근섬유막의 탈분극:-Na+가 많이 들어오면 근섬유막이 탈분극되어 전압 변화가 생깁니다. 이를 종판전위라고 한다.-이 전위는 새로운 활동전위를 만든다.4. T소관을 통한AP 이동:-생성된 활동전위는 T소관(T-소관은 신경근육 이음부의 세포 표면에서 발생한 활동전위가 재빠르게 근섬유 내부로 전달될 수 있도록 한다.)을 통해 근육 내부로 이동한다.-T소관에는 전압의존성Na+ 채널과K+ 채널이 있어 활동전위가 재생되며 이동한다.5. DHP Ca2+ 채널 활성화:-이동한 활동전위는 T소관에 있는 전압의존성DHP Ca2+ 채널을 활성화한다.6.리아노딘Ca2+ 채널 열림:-DHP Ca2+ 채널이 활성화되면, 근소포체막에 있는 리아노딘Ca2+ 채널이 열린다.7.근소포체에서Ca2+ 유출:-리아노딘 채널이 열리면서 근소포체에 저장된Ca2+가 세포질로 방출된다.8.Ca2+가 트로포닌에 결합:-방출된Ca2+는 트로포닌에 결합하여 트로포미오신의 구조를 변화시킨다.-이로 인해 액틴 필라멘트의 미오신 결합 부위가 노출된다.9.미오신 머리가 액틴과 결합:-미오신 머리는 ATP를 사용하여 액틴 필라멘트와 결합한다(교차 다리 형성).10.파워 스트로크:-미오신 머리에서 ADP와 Pi가 방출되면서 머리의 형태가 변하고, 액틴 필라멘트를 잡아당긴다. 이를 파워 스트로크라고 한다.11.미오신의 재설정:-새로운 ATP가 미오신 머리에 결합하면, 미오신이 액틴에서 분리됩니다.-미오신 머리는 ATP를 가수분해하여 원래 상태로 돌아간다(ADP+Pi).이러한 과정이 반복되면서 근육이 수축하고, 이를 통해 우리가 의도한 대로 움직일 수 있게 된다.사람이 죽었을때 몸이 경직되는 이유근육의 이완과정에서,근종판막의 아세틸콜린가수분해효소에 의해 아세틸콜린이 분해되고 활동전위가 사라진다. 이떄Ca2+는 다시 근소포체로 능동수송되므로 트로포닌으로부터 Ca2+가 제거된다. 액틴과 미오신의 결합이 풀리고 원래의 위치로 돌아간다. 이는 곧 근육의 이완을 뜻한다,하지만 사람이 사망하게되면ATP공급이 중단-> 액틴과 미오신의 결합이 끊어지지 못함->근이완이 불가능->시간이 지나면 단백질분해효소에 의해 단백질 자체가 분해되므로 다시 부드러워짐이때 근육의 경직 정도를 분석하여 사망시간을 추정할수도 있다.? 사후 2~6시간: 근육이 서서히 경직되기 시작한다. 손가락, 턱, 목 등의 작은 근육부터 시작하여 점차 큰 근육으로 퍼져나간다.(ATP공급중단 직후)? 사후 12~24시간: 경직이 몸 전체로 확산되어 최대에 도달한다. 이 시기에는 사망한 사람의 사지가 굳어져 있으며, 이로 인해 자세를 바꾸기 어렵다.