생물경시문제집-주관식추가문제

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주관식추가문제

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Ⅰ.단원
1. [효소] 가게에서 산 옥수수는 갓 수확한 옥수수보다 그다지 달지 않다. 그 이유는 옥수수내의 유리당의 약 50%가 수확 후 하루만에 녹말로 바뀌기 때문이다. 옥수수의 단맛을 유지하기 위해서는 껍질을 벗긴 옥수수를 끓는 물에 2~3분간 담근 후 찬물로 식히고, 냉장고에 보존하는데, 이러한 방법의 근거를 생화학적 측면에서 서술하라.

[정답] 옥수수내의 유리당을 녹말로 전환시키는 것은 효소이다. 따라서 옥수수를 데치면 열에 의해 이 효소의 활성이 파괴되고, 또 냉장고에 보존함으로써 남아있는 효소의 활성을 억제하여 더 이상 녹말로의 전환이 이루어지지 않게 하는 것이다.

Ⅱ.단원
2. [소화] 일반적으로 기름기 있는 음식이나 고기를 많이 먹으면 탄수화물 위주의 식사를 한 경우보다 오랫동안 배고픔을 느끼지 않는다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 무엇인가?

[정답] 음식물이 십이지장에 도달하면 장의 연동운동이 촉진되고 세크레틴이나 콜레시스토키닌과 같은 호르몬이 분비되어 이자액의 분비를 촉진한다. 이 중에서 콜레시스토키닌은 십이지장의 수용체가 아미노산이나 지방을 감지하여 분비가 촉진된다. 분비된 콜레시스토키닌은 위장의 연동운동을 억제하여 소화가 느리게 진행된다.
3. [순환] 혈액의 순환은 심장의 주기적인 수축 운동에 의해서 일어나는데, 이러한 심장의 수축 운동을 박동이라고 한다. 심장의 박동은 자율적이어서 심장을 몸 밖으로 떼어내어 생리 식염수에 넣어 놓아도 한동안은 박동을 계속한다. 이러한 현상을 심장의 자동성이라고 한다. 이와 같이 외부에서 어떤 자극이 주어지지 않아도 심장이 뛰는 원리는 무엇인가?

[정답] 자동성의 근원은 대정맥과 우심방 사이에 있는 동방결절이라는 부분이며 이곳을 박동원이라고 한다. 이곳에서 만들진 전기적인 신호가 자극전도계를 따라 이동하면서 심장이 박동하게 된다.
4. [순환] 산소는 물 100mL에 약 0.3mL 밖에 용해되지 않지만 척추동물의 혈액 100mL에는 약 20mL의 산소가 용해되어 운반된다. 그 이유는 무엇인가?

[정답] 적혈구에는 헤모글로빈이라는 단백질이 있으며 헤모글로빈은 산소와 친화도가 매우 높아 산소와 쉽게 결합하기 때문에 산소가 물보다는 혈액에 훨씬 더 많이 용해될 수 있는 것이다.
5. [배설] 다음 자료를 읽고 물음에 답하라.

혈액은 우리 몸에서 끊임없이 순환하며, 그 양은 체중의 약 1/13 정도이다. 혈액 순환 경로 중 특히 신장으로 들어온 혈액은 네프론을 거치면서, 노폐물이 제거되어 다시 심장으로 되돌아가는데, 이 때 사구체에서 여과되는 혈액은 매분 125mL 정도이다. 네프론의 사구체로 들어가는 혈관의 직경은 나오는 혈관의 직경보다 커서 사구체 내의 혈압은 다른 모세혈관에 비하여 두배 정도 높다. 그 결과 단백질과 같은 물질을 제외한 대부분의 혈장 성분이 사구체로부터 보먼주머니로 여과되는데 이 액체를 원뇨라고 한다.

(1) 하루 배출하는 오줌량을 2L라고 할 때 하루 동안의 재흡수량은 총 얼마인가?

[정답] 178 L
[해설] 하루 여과량은이므로 재흡수량은 180-2=178(L)이다.

(2) 사구체에서 보먼주머니로 단백질이 여과되지 않는 이유는 무엇인가?

[정답] 사구체의 막에는 일정한 크기의 구멍이 있어 분자량이 작은 분자는 쉽게 여과되지만 단백질은 분자량이 커서 대부분 여과되지 못한다.
6. [배설] 요소는 단백질의 산화로 생긴 노폐물로서 신장을 통해 배설된다. 아래와 같은 상태로 요소가 배설된다면 요소의 재흡수율은 몇 %인가?

오줌 속의 요소 농도는 20mg/mL이다.
혈액 속의 요소 농도는 0.25mg/mL이다.
1분간의 오줌량은 1mL/분이다.
1분간 사구체 여과량이 100mL/분이다.
[정답] 20%
[해설] 1분간 사구체에서 여과되는 요소의 양은 100 ×0.25 = 25mg/분이고 1분간 오줌에 배출된 요소의 양은 20 ×1 = 20mg/분이다. 따라서 재흡수율 =이다.
7. [순환] 다음은 사람의 혈장에 있는 탄산과 중탄산 이온 사이의 관계를 조사한 내용이다.

가. 두 물질 사이에는 다음과 같은 화학 반응이 일어난다.

H2CO3 H+ + HCO3-

나. 혈장의 일부를 채취하여 H+을 첨가하면 다음과 같이 반응이 왼쪽으로 진행된다.

H2CO3 H+ + HCO3-

다. 혈장의 일부를 채취하여 H+을 첨가하면 다음과 같이 반응이 왼쪽으로 진행된다.

H2CO3 H+ + HCO3-
위의 현상으로부터 탄산과 중탄산이 인체에서 하는 역할은 무엇인가?

[정답] 탄산과 중탄산 이온의 상호 작용으로 혈액의 pH가 급격하게 변하지 않고 일정하게 유지된다. 즉, 완충작용을 한다.
8. [순환] 독성이 없는 물질 100mg을 실험 동물에 주입한 후 이 물질이 혈액에 골고루 퍼진 다음, 0.1mL의 혈액을 뽑아 이 물질의 양을 측정하였더니 0.005mg이었다. 이 동물의 혈액은 몇 mL인가?

[정답] 2000mL
[해설] 혈액의 총량은 주입된 물질의 양(mg)/물질의 농도(mg/mL)이다. 주입된 물질의 농도는 0.005mg/0.1mL = 0.05mg/mL 이므로 100mg/0.05mg/mL = 2000mL이다.
9. [소화] 먹던 밥을 오래 놓아두면 윗 부분이 삭는 경우를 볼 수 있다. 그 이유는 무엇인가?

[정답] 침에 있던 아밀라아제가 숟가락에 묻어 밥 속으로 들어가고 이것이 녹말을 엿당으로 분해하기 때문이다.

10. [소화] 다음에 소개되는 실험을 읽고 물음에 답하라.

영국의 베일리스와 스탈링은 개에서 이자액의 분비를 촉진하는 신경을 잘라내면 이자액의 분비가 중단될 것이라고 가정하고 실험을 해 보았더니 십이지장 내에 산성 물질이 있는 한 이자액의 분비는 계속되었다. 그래서 신경 자극 외에 다른 조절 기구가 있을 것이라고 생각하고 소장벽을 분쇄한 다음 거기에 산성 용액을 넣었더니 녹아나오는 물질이 있었다. 이 물질을 혈관 속에 주사하였더니 많은 양의 이자액이 분비되었다.
(1) 이들의 실험에서 이자액의 분비가 어떤 기작에 의해서 조절되고 있음을 말해주는가?
[정답] 산성의 위 내용물이 소장벽을 자극하면 이곳에서 어떤 물질이 생산되고 이것이 이자액의 분비를 촉진한다.

(2) 이자액의 분비를 촉진하는 물질은 어떤 조건에서 만들어지는가?
[정답] 산성

(3) 이들이 발견한 호르몬은 무엇인가?
[정답] 세크레틴
11. [순환] 채혈한 혈액을 유리 막대로 저어주면 혈액 응고를 막을 수 있다. 그 이유를 혈액 응고 기작과 관련하여 설명하라.

[정답] 유리 막대로 혈액을 저으면 피브린이 제거되어 혈액 응고가 일어나지 않는다.

12. [소화] 심한 탈수 현상이 일어나면 생명을 유지할 수 없는 이유는 무엇인가?

[정답] 물은 생물체의 구성 성분 중 가장 많은 양을 차지하며 여러 물질의 용해제로서 또 가수 분해와 같은 화학 반응에 직접 참여하며 pH의 조절과 온도 조절 등의 중요한 일을 하므로 심한 탈수 현상이 일어나면 생명을 잃게 된다.

13. [순환] 건강 진단을 할 때 백혈구의 수를 조사하는 이유는 무엇인가?

[정답] 백혈구는 병리적 상태에 따라 종류마다 수가 달라지므로 병의 진단에 이용될 수 있다.

14. [호흡과에너지] 일산화탄소와 이산화황이 인체에 해로운 이유는 무엇인가?

[정답] CO와 H2S는 헤모글로빈과 친화력이 산소보다 훨씬 강하고 일단 결합한 후에는 잘 해리되지 않으므로 공기 속에 소량이 들어 있어도 조직으로 산소 공급이 되지 못해 위험하다.

15. [호흡과에너지] 호흡 색소에는 헤모글로빈 외에 또 어떤 것이 있는가?

[정답] 무척추동물에서는 종류에 따라 Fe를 포함하는 헴에리드린, 클로로크루오린, 에리쓰로크로우린 등이 있으며, 갑각류와 연체동물에는 Cu를 포함하고 있는 헤모시아닌이 있다.

16. [호흡과에너지] 적혈구는 이산화탄소 운반에 어떻게 관계하는가?

[정답] CO2의 약 25%는 적혈구 내의 헤모글로빈과 결합하여 운반된다. 65% 이상은 적혈구 내의 무수화 효소에 의해 물과 결합하여 탄산이 된 후 다시 HCO3-과 H+으로 해리되어 H+은 적혈구 내의 헤모글로빈과 결합하고 HCO3-은 혈장으로 나와 폐로 운반된다.

17. [배설] 오줌의 양을 조절하는 호르몬에는 부신 피질에서 분비되는 알도스테론과 뇌하수체 후엽에서 분비되는 항이뇨 호르몬(ADH)의 두 종류가 있다. 이 두 호르몬이 어떻게 오줌의 성분을 조절하는가?

[정답] 알도스테론은 원위 세뇨관에서 물, 염분, 중탄산의 재흡수와 K+, H+의 분비를 촉진시켜 체내의 수분, 삼투압, pH, 혈압 등을 조절한다. ADH는 집합관의 수분 투과율을 상승시켜 물이 집합관 밖으로 빠져나가도록 하여 오줌의 양을 줄이고 대신 오줌의 농도를 높인다.

조상환

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