2021 소방간부 자연과학개론 (21번 ~ 25번)

21. 다음 [표]는 원자를 구성하는 기본 입자에 관한 자료이다.

질량수 21인 어떤 중성 원자의 원자핵의 전하량이 ＋1.6 × 10－18 C이라 할 때, 이 원자의 원자번호와 중성자의 수로 옳은 것은?

 

답: 원자번호:  10    중성자수: 11  

 

풀이: 

양성자 1개의 전하량 = 전자 1개의 전하량 

핵 전하량 = 전체 양성자의 전하량의 합 

 

양성자수 = 핵의 전하량 / 전자의 전하량 

             = ＋1.6 × 10－18 C / ＋1.6 × 10－19 C = 10 

             = 원자번호 

 

질량수 = 양성자수 + 중성자수 

중성자수 = 21 - 10 = 11 

 

 

22. 다음 [그림]은 세균 A가 인체에 처음 침입했을 때 일어나는 방어 작용을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 대식세포의 식균작용은 특이적 방어 작용이다.

ㄴ. 세균 A가 재침입하면 (나)는 (가)로 분화한다.

ㄷ. (나)는 형질세포이다.

ㄹ. B 림프구는 골수에서 성숙한다

 

답: ㄷ , ㄹ 

 

풀이 

(가) 기억세포

(나) 형질세포

ㄱ. 대식세포의 식균작용은 비특이적 방어 작용이다.

ㄴ. 세균 A가 재침입하면 (가)는 (나)로 분화한다.

 

< 면역 - 방어작용 >

< 후천성면역 >

1. B세포와 체액성 면역

- B세포는 림프구의 약 15%를 차지하고 체액성 면역에 관여한다.

- B세포막에 부착되어 있는 항체가 항원에 대한 특수한 감수체로 작용하고, 항원과 만날 경우 B세포는 형질세포로 변형되어 항원에 대항 할 ‘항체’를 생산하기 시작한다.

- 면역글로불린은 항체와 같은 의미로, ‘체액성 면역반응에 관여하는 구형단백질’이라는 뜻이다.

- 수명이 짧은 형질세포는 항체 생산으로 침입자를 성공적으로 제거한 후 죽어서 사라진다.

- 일부 B세포는 장기간 생존하는 기억세포로 남아서 같은 항원에 또 다시 노출될 때 더 빠른 반응을 보이게 된다.

- 항원에 최초로 노출 되었을 때 형질세포에 의한 항체 생산이 느리고 강도가 약한 것을 1차 면역반응이라 하고, 기억세포에 의해 최초의 항원 노출에 빠르고 강한 반응을 보이는 것을 2차 면역반응이라 한다.

 

2. T세포와 세포성 면역

- T세포는 골수에서 이동한 미성숙 전구세포로부터 흉선 안에서 만들어진다.

- 림프구의 약 70~80%를 차지하고 일부 체액성 면역에도 관여한다.

- 이들은 항원에 의해 증식되고 T작동세포와 장기간 생존하는 기억T세포로 분화된다.

- T작동세포에서 T살해세포, T도움세포로 분화되어 직접 암세포와 세균 등을 공격하거나, B세포와 함께 1차 면역반응에 관여한다.

- 기억T세포는 ‘예비 상태’의 세포로 존재하다가, 동일한 항원에 노출 되면 강하고 빠른 2차 면역반응에도 긴밀히 관여한다.

 

23. 다음 [그림]은 어떤 동물의 체세포 주기를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명 중 옳은 것은?

① ㉠은 G2기이다.

② M기에는 핵막의 소실과 형성이 관찰된다.

③ G1기에 세포는 유전물질인 DNA의 복제가 일어난다.

④ ㉡에서는 방추사를 구성하는 단백질과 세포막을 구성하는 물질이 합성된다.

⑤ ㉢에서는 전기, 중기, 후기, 말기로 세포가 분열된다.

 

답: 2번 

 

풀이 

㉠ G1기  ㉡ S기  ㉢ G2기

① ㉠은 G1기이다.

② M기에는 핵막의 소실과 형성이 관찰된다. -> 전기 

③ S기에 세포는 유전물질인 DNA의 복제가 일어난다.

④ ㉠에서는 방추사를 구성하는 단백질과 세포막을 구성하는 물질이 합성된다.

⑤ M기에서는 전기, 중기, 후기, 말기로 세포가 분열된다.

 

 

< 세포주기 >

 

1. 간기(G1기)

- 세포 분열 직후 단백질 합성과 같은 세포의 생장 일어나는 시기

- 단백질, 탄수화물, 지질 등의 합성이 활발이 일어나 DNA 복제에 필요한 물질을 합성하고 세포성장과 세포소기관의 증식이 일어남

 

2. 간기(S기)

- DNA 복제가 일어나서 DNA의 양이 두 배로 늘어나는 시기

- DNA, 중심체 복제 및 히스톤 단백질과 비히스톤 단백질이 합성되는 시기

 

3. 간기(G2기)

- 세포가 완전히 성숙하여 다시 새로운 분열에 들어가는 준비를 하는 시기

- 단백질의 합성과 DNA와 비슷한 유전 물질인 RNA의 합성이 일어남

-  튜불린 합성 등 분열기에 필요한 물질을 합성한다

 

4. 분열기(M기): 전기, 중기, 후기, 말기, 세포질 분열 -> 2개의 딸세포 

 

24. 다음 [그림]은 척추동물 말초 신경계의 기능에 따 른 계층구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 운동 뉴런이다.

② (나)는 중추 신경계로부터 근육 또는 기관으로 명령을 전달한다.

③ (다)는 감각 기관으로부터 오는 정보를 중추 신경계로 전달한다.

④ (라)는 체성 신경계이다.

⑤ (마)는 투쟁－도피(fight－flight) 반응을 유발한다.

 

답: 2번

풀이

(가) 감각뉴런(구심성뉴런) (나) 운동뉴런(원심성뉴런) (다) 체성신경계 (라) 자율신경계 (마) 부교감신경

③ 감각뉴런은 감각 기관으로부터 오는 정보를 중추 신경계로 전달한다. 

⑤ 교감신경은 투쟁－도피(fight－flight) 반응을 유발한다.

 

< 중추신경계 >

 

25. 다음 [그림]은 생태계의 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A는 양수림이다.

② 2차 천이를 나타낸 것이다.

③ 이 지역의 식물 군집은 C에서 극상을 이룬다.

④ 천이 과정이 진행되는 동안 군집에 현존하는 종의 수가 감소한다.

⑤ 건성천이는 기존의 군집이 산불, 산사태 등에 의 해 불모지가 된 후 다시 시작된다.

 

답: 3번

 

풀이

A: 관목림, B: 양수림, C: 음수림(극상)

① A는 관목림이다.

② 1차 천이를 나타낸 것이다.

③ 이 지역의 식물 군집은 C에서 극상을 이룬다.

④ 천이 과정이 진행되는 동안 군집에 현존하는 종의 수가 증가한다.

⑤ 2차천이는 기존의 군집이 산불, 산사태 등에 의해 불모지가 된 후 다시 시작된다.