아빠가 내 성별을 정한다는 사실 알고 있었니? 비밀은 바로 성염색체에 있어! 과학마녀 일리가 성염색체가 어떻게 성별을 결정하는지 알려 줄게. 전기가 잘 통하는 물질인 도체에 대해서도 함께 알아보자!

 

 

 

성염색체는 많은 생물에서 성별을 결정하는 염색체예요. 염색체는 세포 속에서 유전 정보인 DNA가 단백질과 함께 뭉쳐 만들어진 구조예요. 사람의 몸을 이루는 세포에는 염색체가 총 46개 있어요. 2개씩 짝을 지으면 22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체로 나뉘지요. 22쌍의 상염색체는 남녀가 똑같이 가지고 있고 몸의 여러 특징을 결정하는 유전 정보를 담고 있어요. 나머지 1쌍이 성별을 결정하는 성염색체예요.

사람의 성염색체는 X염색체와 Y염색체로 나뉘어요. X염색체는 Y염색체보다 크기가 약 3배 커요. 약 800~900개의 유전자를 담고 있어서 뇌 발달과 면역 기능 등 생명 활동에 중요한 역할을 하지요. Y염색체는 아버지에게서 아들에게만 물려지는 염색체로 성별을 결정하는 데 중요한 역할을 해요.

우리 몸은 정자와 난자를 만드는 과정에서 염색체 수가 반으로 줄어드는 ‘감수분열’을 해요. 정자와 난자에는 상염색체 22개와 성염색체 1개를 합쳐 23개의 염색체만 들어 있지요. 정자와 난자가 만나면 46개의 염색체를 가진 새로운 생명이 만들어져요.

감수분열을 거치면 난자는 항상 X염색체를 가지게 돼요. 정자는 X염색체나 Y염색체를 가지고 있어요. 

X염색체를 가진 정자가 난자와 만나면 여성이 되고, Y염색체를 가진 정자가 난자와 만나면 남성이 돼요.

개, 고양이 등 대부분의 포유류는 사람처럼 XX 염색체와 XY 염색체로 성이 결정된답니다.

 

 

 

도체는 전기나 열이 잘 통하는 물질이에요. 구리, 철, 알루미늄, 금 등의 금속들이 대표적이에요. 물질은 아주 작은 원자로 이뤄져 있고, 원자의 중심인 원자핵 주변에는 전자들이 분포해 있어요. 

도체 안에는 자유롭게 움직일 수 있는 전자가 많아요. 전자가 원자핵에 강하게 묶여 있지 않기 때문이에요. 전압을 가하면 전자들이 쉽게 이동해서 전기가 잘 흐르지요.

반대로 전기나 열이 잘 통하지 않는 물질을 ‘부도체’라고 해요. 대표적으로 고무, 유리, 플라스틱이 있어요. 부도체는 원자핵이 전자를 꽉 묶고 있어서 전기가 잘 흐르지 않아요. 

같은 원소로 이뤄져도 도체가 될 수도 부도체가 될 수도 있어요. 연필심에 쓰이는 흑연과 보석 등으로 쓰이는 다이아몬드는 둘 다 탄소 원소로만 이뤄져 있지만 결합 방식이 달라요. 흑연은 탄소끼리 결합하고도 자유롭게 움직이는 전자가 남아 있어서 도체가 돼요. 다이아몬드는 모든 전자가 결합에 쓰여서 부도체가 되지요.

도체와 부도체의 중간 성질을 가진 물질도 있어요. 바로 ‘반도체’예요. 반도체는 특정 조건에 따라 전기를 통하게 할 수도 통하지 않게 할 수도 있어요.

스마트폰 등에 쓰는 반도체 칩은 실리콘으로 만들어요. 실리콘 반도체의 특정 부위에만 인이나 붕소 같은 불순물을 살짝 섞어 넣지요. 불순물을 아주 조금 섞으면 전기를 옮기는 전자나 전자가 빠져 생긴 자리인 양공이 생겨 전기가 잘 흘러요. 

반도체는 전기를 어떻게 조절할까요? 트랜지스터를 이용하지요. 트랜지스터는 반도체의 전기의 흐름을 조절하는 부품이에요. 트랜지스터에 걸어 주는 전압을 조절하면 전기를 흘려보낼 수도 있고, 완전히 막을 수도 있어요.