16년 1회차

공변세포와 바이러스가 함께 가지는 것은 핵산이다.

바이러스는 세포 구조 없이 핵산과 단백질 껍질로만 이루어져 있고, 공변세포는 엽록체를 가진 식물 세포로 DNA와 RNA를 모두 가진다.

• 광합성을 한다 — 공변세포는 엽록체가 있어 광합성을 하지만 바이러스는 스스로 물질대사를 하지 못한다.
• 리보솜을 가지고 있다 — 바이러스는 리보솜이 없어 숙주 세포의 리보솜으로 단백질을 합성한다.
• 세포벽을 가지고 있다 — 바이러스는 세포가 아니므로 세포벽이 없다.

설명하는 물질은 물이고, 괄호에 들어갈 성질은 비열이다.

물은 생명체 구성 성분 중 가장 많은 양을 차지하며, 극성 분자라 수소결합으로 응집력이 크다. 비열이 높아 열을 흡수·방출해도 온도 변화가 작으므로 체온을 일정하게 유지하는 데 도움을 준다.

• 단백질 － 비열 — 단백질은 세포 건조 중량에서 가장 많지만, 생체 전체에서 가장 많은 성분은 물이다.
• 단백질 － 녹는점 — 가장 많은 성분은 단백질이 아닌 물이고, 체온 유지와 관련된 성질도 녹는점이 아닌 비열이다.
• 물 － 녹는점 — 체온이 쉽게 변하지 않게 하는 성질은 녹는점이 아니라 비열이다.

옳은 설명은 (가)가 뉴클레오솜이라는 것과 (나)가 2중 나선 구조의 DNA라는 것이다.

그림의 (가)는 DNA가 히스톤 단백질을 감고 있는 염색체의 기본 단위인 뉴클레오솜이고, (나)는 두 가닥이 꼬인 DNA 2중 나선이다.

• ㉠과 ㉡이 상동 염색체라는 설명 — ㉠과 ㉡은 하나의 염색체를 이루는 염색 분체로, DNA 복제로 만들어져 유전적으로 동일하지만 상동 염색체는 아니다.

ATP가 ADP와 무기 인산으로 분해될 때 에너지가 방출된다.

ATP는 아데닌(염기) + 리보스(당) + 인산기 세 개로 이루어지며, 인산기 사이의 고에너지 인산 결합이 끊어질 때 생명 활동에 쓰이는 에너지가 나온다.

• 당이 디옥시리보스 — ATP의 당은 리보스이며, 디옥시리보스는 DNA의 당이다.
• 당, 염기, 두 개의 인산기로만 구성 — 인산기가 두 개인 것은 ADP이고, ATP는 인산기가 세 개다.
• 염기가 알라닌 — ATP의 염기는 아데닌이며, 알라닌은 아미노산이다.

옳지 않은 설명은 소화 효소로 분해될 때 물이 생성된다는 것으로, 실제로는 물이 소모된다.

펩타이드 결합은 탈수 축합으로 만들어지므로, 분해(가수 분해)될 때는 결합 하나당 물 한 분자가 쓰인다. 이 폴리펩타이드는 결합이 3개이므로 물 세 분자가 소모된다.

• 펩타이드 결합 수 3개 — 아미노산 4개가 사슬로 이어져 있어 결합은 3개다.
• ㉠은 아미노기, ㉡은 카복시기 — 왼쪽 끝 질소를 포함한 부분이 아미노기, 오른쪽 끝 COOH 부분이 카복시기다.
• 네 종류 아미노산의 결합 — 곁사슬이 모두 달라 서로 다른 아미노산 4개가 결합한 것이다.

㉡ 시기는 S기로, 이때 DNA가 복제된다.

세포 주기는 $G_1$기 → S기 → $G_2$기 → M기 순으로 진행하므로, 화살표 방향을 따라 M기 바로 다음인 ㉠이 $G_1$기, ㉡이 S기, M기 바로 앞인 ㉢이 $G_2$기다.

• ㉠이 $G_2$기라는 설명 — ㉠은 M기 직후의 $G_1$기다.
• ㉢ 시기 세포의 염색체 수가 $n$이라는 설명 — 체세포 주기에서는 염색체 수가 $2n$으로 유지된다.
• M기에서 세포판이 관찰된다는 설명 — 세포판은 식물 세포의 세포질 분열에서 나타나며, 사람 세포는 세포질이 바깥에서 안쪽으로 함입되어 나뉜다.

옳은 설명은 간이 (가) 소화계에 속하는 기관이라는 것뿐이다.

영양소를 흡수하고 흡수되지 않은 물질을 내보내는 (가)는 소화계, 기체를 교환하는 (나)는 호흡계, 오줌을 내보내는 (다)는 배설계다. (나)에서 몸 밖으로 나가는 A는 이산화 탄소, 들어오는 B는 산소다.

• A가 모세혈관에서 폐포로 이동할 때 에너지가 필요하다는 설명 — 이산화 탄소는 농도 차에 따른 확산으로 이동하므로 에너지가 필요 없다.
• (다)에서 암모니아가 요소로 전환된다는 설명 — 암모니아는 간에서 요소로 바뀌며, 배설계(콩팥)는 요소를 걸러 오줌으로 내보낸다.

ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳은 설명이다.

골격근은 여러 개의 근육 섬유(근육 세포)로 이루어지고, 근육 섬유 속 근육 원섬유는 근절이 반복된 구조다. 수축할 때 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가 근절이 짧아지며, 이 과정의 직접적인 에너지원은 ATP이다.

• ㄱ — 근수축에는 ATP가 분해되며 방출하는 에너지가 직접 쓰인다.
• ㄴ — 골격근의 세포를 근육 섬유라 하며, 여러 핵을 가진 긴 세포다.
• ㄷ — 수축 시 액틴과 마이오신 필라멘트의 길이는 그대로이고, 겹치는 부분이 늘어나 근절의 길이가 짧아진다.

호르몬 ㉠은 인슐린으로, 간의 글리코젠 저장을 늘리고 체세포의 포도당 흡수를 촉진한다.

식사 후 혈당량이 높아질 때 함께 증가하는 이자 호르몬은 혈당량을 낮추는 인슐린이다. 인슐린은 포도당을 글리코젠으로 합성하게 하고, 조직 세포로 포도당이 들어가게 하여 혈당량을 낮춘다.

• 이자섬의 α세포에서 분비된다는 설명 — 인슐린은 이자섬의 β세포에서 분비되며, α세포는 혈당량을 높이는 글루카곤을 분비한다.

영희의 아들은 O형이므로 적혈구만 수혈할 때 모든 ABO식 혈액형의 사람에게 수혈할 수 있다.

O형 아들이 태어났으므로 영희와 남편은 모두 O 유전자를 가진다. A형 딸의 A 유전자는 B형(BO)인 아버지가 아니라 영희에게서 왔으므로 영희의 유전자형은 AO(A형)다. O형 적혈구에는 응집원 A와 B가 모두 없어 받는 사람의 응집소와 반응하지 않는다.

• 영희가 ㉡과 같은 결과라는 설명 — ㉡은 항B 혈청에만 응집하는 B형 결과이고, A형인 영희는 항A 혈청에만 응집하는 ㉠의 결과를 보인다.
• 영희의 딸이 ㉢과 같은 결과라는 설명 — ㉢은 두 혈청에 모두 응집하는 AB형 결과이며, A형인 딸은 ㉠의 결과를 보인다.
• 자식이 영희와 같은 혈액형일 확률 50 % — AO와 BO 사이에서 A형(AO)이 나올 확률은 1/4, 즉 25 %다.

사막두꺼비와 낙타의 사례는 적응과 진화에 해당하며, 같은 특성은 선인장의 가시가 잎이 변형된 것이다.

건조한 환경에서 살아남기 유리한 형태·습성을 갖게 된 것으로, 선인장도 잎을 가시로 바꿔 증산에 의한 수분 손실을 줄이도록 적응했다.

• 애벌레가 번데기를 거쳐 나비가 됨 — 발생과 생장의 예이다.
• 미모사 잎이 손을 대면 오므라듦 — 자극에 대한 반응의 예이다.
• 효모가 든 포도당 수용액의 온도 상승 — 세포 호흡으로 열이 발생하는 물질대사의 예이다.

옳지 않은 설명은 C가 비슷한 형태와 기능을 가진 세포들의 모임이라는 것으로, 그 정의는 C가 아니라 조직에 해당한다.

사람의 구성 단계는 세포 → 조직(A) → 기관(B, 심장) → 기관계(C, 순환계) → 개체 순이다. C는 관련된 기능을 하는 여러 기관이 모인 기관계다.

• A는 조직이다 — 근육 세포가 모인 근육 조직이므로 옳다.
• 식물은 B의 단계를 갖는다 — 식물도 뿌리·줄기·잎 같은 기관을 가지며, 식물에 없는 단계는 기관계다.
• 개체는 유기적이고 정교한 체제를 갖추고 있다 — 기관계들이 서로 협력하여 하나의 개체를 이루므로 옳다.

같은 종 안에서 개체마다 형질이 다르게 나타나는 것은 생태계 다양성이 아니라 유전적 다양성이다.

생물 다양성은 유전적 다양성(종 내 유전자 변이), 종 다양성(종의 수와 고른 정도), 생태계 다양성(서식 환경과 생태계의 다양함)으로 나뉜다.

• 서식지 파괴 — 서식지가 사라지거나 단편화되면 생물 다양성이 감소한다.
• 종 다양성과 안정성 — 종 다양성이 높으면 먹이 그물이 복잡해져 한 종이 사라져도 대체가 가능해 생태계가 안정적이다.
• 달팽이 껍데기의 다양한 무늬와 색깔 — 같은 종 내 유전자 차이에 의한 것이므로 유전적 다양성의 예이다.

옳은 설명은 음성 피드백으로 조절된다는 것과 뇌하수체를 제거하면 호르몬 c가 감소한다는 것이다.

시상 하부의 호르몬 a가 뇌하수체 전엽을 자극해 호르몬 b를, 호르몬 b가 내분비샘을 자극해 호르몬 c를 분비하게 하고, 최종 산물인 c가 시상 하부와 뇌하수체 전엽을 억제한다. 뇌하수체를 제거하면 b가 분비되지 않아 내분비샘이 자극받지 못하므로 c도 줄어든다.

• 혈관에 호르몬 c를 주사하면 호르몬 a의 분비가 증가한다는 설명 — c는 시상 하부를 억제하므로 a의 분비는 감소한다.

옳지 않은 설명은 포도당의 모든 에너지가 ATP 합성에 쓰인다는 것으로, 세포 호흡에서 포도당 에너지의 일부만 ATP에 저장되고 나머지는 열로 방출된다.

빛을 받는 A는 엽록체로 광합성을 하여 포도당과 산소(㉡)를 만들고, B는 미토콘드리아로 이를 이용해 세포 호흡을 하여 물과 이산화 탄소(㉠)를 내놓는다.

• ㉠은 이산화 탄소, ㉡은 산소 — 미토콘드리아에서 엽록체로 가는 ㉠은 이산화 탄소, 엽록체에서 미토콘드리아로 가는 ㉡은 산소다.
• A에서는 광합성이 일어난다 — A는 엽록체이므로 옳다.
• B에서는 유기물을 산화시켜 에너지를 얻는 이화작용이 일어난다 — 미토콘드리아의 세포 호흡은 대표적인 이화 작용이다.

염증 반응은 특정 항원을 구별하지 않는 비특이적 면역 반응이므로, 특이적 면역 반응의 예라는 설명이 옳지 않다.

상처로 세균이 침입하면 비만세포가 히스타민을 분비해 모세혈관을 확장시키고, 혈류량과 혈관 투과성이 늘어 백혈구가 감염 부위로 모여 세균을 제거한다.

• 히스타민은 혈류량을 증가시킨다 — 모세혈관을 확장시켜 감염 부위의 혈류량을 늘린다.
• 히스타민은 비만세포에서 분비된다 — 손상된 조직의 비만세포가 히스타민을 분비한다.
• 백혈구의 식균작용 — 대식세포·호중구 같은 백혈구가 세균을 삼켜 분해한다.

지의류와 지렁이가 토양을 변화시키는 것은 생물이 비생물적 환경에 영향을 주는 반작용이며, 나무가 우거져 숲의 습도가 높아지는 것이 같은 사례다.

비생물적 환경이 생물에 영향을 주면 작용, 생물이 비생물적 환경을 바꾸면 반작용, 생물끼리 영향을 주고받으면 상호작용이다.

• 빛의 파장에 따른 해조류의 분포 — 빛(비생물적 요인)이 생물에 영향을 준 작용이다.
• 토끼풀이 늘면 토끼가 늘어남 — 생물과 생물 사이의 상호작용이다.
• 기온이 낮아져 은행나무 잎이 노랗게 변함 — 온도(비생물적 요인)가 생물에 영향을 준 작용이다.

옳지 않은 설명은 핵형 분석으로 낫 모양 적혈구 빈혈증 여부를 알 수 있다는 것이다.

낫 모양 적혈구 빈혈증은 헤모글로빈 유전자의 염기 하나가 바뀐 유전자 돌연변이라 염색체의 수나 모양에는 변화가 없으므로 핵형 분석으로는 확인할 수 없다.

• 염색체 수는 $2n+1$이다 — 성염색체가 XXY로 하나 많아 47개다.
• 상염색체는 44개이다 — 22쌍의 상염색체가 모두 두 개씩 정상으로 있다.
• 클라인펠터 증후군의 염색체 이상을 보인다 — XXY 성염색체 구성은 클라인펠터 증후군의 특징이다.

옳은 설명은 (가) 시기에 항원 A만, (나) 시기에 항원 A와 B를 모두 주사했다는 것이다.

(가) 이후에는 항원 A에 대한 항체만 생겼고, (나) 이후에는 항원 A에 대한 항체가 빠르고 많이 늘어난 2차 면역 반응과 함께 항원 B에 대한 항체가 처음 생기는 1차 면역 반응이 나타났다.

• 처음 주사했을 때와 2차 주사했을 때 항체 생성 양이 같다는 설명 — 2차 주사 때는 기억 세포가 작용해 항체가 더 빠르고 훨씬 많이 생성된다.

옳지 않은 설명은 스라소니와 눈신토끼가 같은 유형의 상호작용을 한다는 것으로, 스라소니와 눈신토끼는 포식과 피식 관계다.

두 짚신벌레는 따로 기르면 모두 잘 자라지만 함께 기르면 짚신벌레가 줄어드는데, 이는 먹이 등을 두고 다투는 종간 경쟁의 결과다.

• 군집 내 개체군 간의 상호작용 예 — 서로 다른 종의 개체군 사이에서 일어나는 경쟁이므로 옳다.
• (가)보다 (나)에서 짚신벌레는 환경 저항을 크게 받는다 — 경쟁 상대가 있어 개체수가 줄어드므로 옳다.
• (나)에서는 두 종 사이에 경쟁이 일어나고 있다 — 함께 배양할 때 한 종이 밀려나는 것은 경쟁의 결과다.