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  • 2020 소방간부 자연과학개론 (11번 ~ 15번)
    소방공무원/자연과학개론 2021. 11. 19. 19:04
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    11. 계의 엔트로피가 증가하는 과정만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

    <보 기>

    ㄱ. 일정 온도에서 이상기체의 압력이 감소했다.

    ㄴ. 일정 압력에서 이상기체의 온도가 증가했다.

    ㄷ. 액체 상태의 물이 수증기로 기화되었다.

     

    답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

     

    풀이

    - 등온과정 ΔS = nR ln(V2/V1) = nR ln(P1/P2) 

    - 등압과정 ΔS = nCp ln(T2/T1) 

    < 엔트로피 >

    - 엔트로피가 클수록 분자의 무질서도가 크다

    - 엔트로피는 순수한 물질에 대해 결정될 수 있는 양이다 

    - 온도가 높을수록, 분자의 탄소가지가 많을수록, 무질서도가 커질수록 엔트로피가 증가한다 

    - 고체 < 액체 < 기체 

    - 등온과정 ΔS = nR ln(V2/V1) = nR ln(P1/P2)

    - 등적과정 ΔS =nCv ln(T2/T1) 

    - 등압과정 ΔS = nCp ln(T2/T1) 

     

    12. 그림은 균일한 직육면체인 막대의 왼쪽 끝에서 거리가 l인 지점에 받침점이 놓여 있고, 오른쪽 끝 지점에 크기가 F인 힘이 막대에 수직으로 작용하여 막대가 수평을 유지하며 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. 막대의 길이는 4l이고 무게는 w 이다. 막대가 받침점을 누르는 힘의 크기는?

    답: 2F 

     

    풀이 

    막대가 받침점을 누르는 힘의 크기 = 받침점이 막대를 들어올리는 힘의 크기 

    받침점이 막대를 들어올리는 힘의 크기를 F' 라고 하자

     

    ① 힘의 평형 = F + F' = w 

    ② 돌림힘(토크)의 평형 

    - 받침점을 기준으로 한다 

    - w x 1l = F x 3l

    ③ F' = w - F = 3F - F = 2F 

     

    13. 그림 (가)와 (나)는 주기가 같은 두 파동을 위치에 따라 나타낸 것이다.

    (가)의 파동이 (나)의 파동보다 더 큰 물리량을 <보기> 에서 모두 고른 것은?

    <보 기>

    ㄱ. 진폭        ㄴ. 진동수           ㄷ. 속력

     

    답: ㄱ

     

    풀이

     
    진폭 1m 0.5m
    파장  2m 4m 
    주기, 진동수 같음
    속력 v = λ/T = λf    

     

    14. 그림은 사람의 체세포에 있는 염색체 구조를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

    <보 기>

    ㄱ. ㉠은 간기에서 관찰된다.

    ㄴ. ㉡은 히스톤 단백질과 DNA로 구성된다.

    ㄷ. ㉢의 기본 단위는 뉴클레오타이드이다.

     

    답: ㄴ, ㄷ 

    풀이

    ㉠ 염색체S는 체세포분열 전기부터 관찰된다. 간기에는 관찰되지 않는다 

    ㉡ 뉴클레오솜 

    ㉢ DNA, 기본단위는 뉴클레오티드 

     

    < DNA >

    1. 뉴클레오티드 

    - 핵산의 구성단위

    - 에너지원 및 인산기 공급원 

     

    2. 구조

    • 염기: DNA의 경우 아데닌, 구아닌(오각링과 육각링의 2개로 구성; 퓨린 계열), 사이토신, 타이민(육각 링하나만으로 구성; 피리미딘 계열)으로 되어 있으며 RNA의 경우는 티민 대신 우라실이 들어간다.
    • : 탄소 5개로 구성된 5탄당이다. DNA의 경우 디옥시리보스, RNA의 경우 리보스로 되어 있다.
    • 인산: H3PO4이나 보통 핵산분자 안에서는 두 개의 산소로 각각 당과 결합하며 남는 두개의 산소에는 금속 이온(보통 마그네슘 2가 이온)이 붙어 있다. 이 인산 때문에 핵산은 강한 산성을 띤다.

    또한 아데닌이 들어가 만들어진 뉴클레오타이드는 고리형으로 만들어져 세포 내 신호전달에 쓰이기도 하며, 인산기가 세개 연달아 붙은 ATP는 생명체 내의 에너지원으로 사용된다.

    https://www.blendspace.com/lessons/KJMX6LWsraRdkw/

     

    15. 그림은 항원 A에 감염된 사람의 혈액 속 항체 A의 농도를 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

    <보 기>

    ㄱ. 항원 A의 침입으로 특이적 면역 반응이 일어난다.

    ㄴ. 항원 A가 2차 침입했을 때 2차 면역 반응이 일어난다.

    ㄷ. 항원 A의 1차 침입 이후 항원 A에 대한 기억 세포가 생성되었다.

     

    답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

    풀이 

    - 항원 A가 1차 침입했을때 특이적면역반응이 일어난다. 즉 체액성면역이 진행된다

    - 1차반응: 항원이 처음 유입될 때 미경험B세포 활성화가 나타난다

    - 2차반응: 동일 항원이 재유입되면 기억세포가 활성화된다

     

    < 체액성면역 >  

    - 백혈구 일종인 B세포에 의해 만들어진 항체에 의해 이루어지는 면역반응 

    - 항원을 잡아먹은 수지상세포 대식세포 효소 항원을 잘게 조각낸 후 소포체에서 만들어진 MHC Ⅱ와 항원 조각을 소포체 안에서 조립한 다음 세포막에 발현한다. 

    - naive T 세포(CD4)는 T세포항원수용체 MHC Ⅱ와 항원 조각을 인식하여 작용 T 세포로 분화한다.

    - MHC Ⅱ인식하여 분화한 CD4 T 세포는 항원의 모양을 기억하게 되고, 같은 항원 조각과 MHC Ⅱ를 가지고 있는 B 세포를 만나면 그 B 세포를 분화하게 한다.

    - 항원 조각을 가진 MHC Ⅱ가 열쇠라면 T 세포는 그 열쇠에 맞는 자물쇠가 되는 형태이고 다시 자물쇠인 T 세포는 B 세포 중 그 자물쇠에 맞는 열쇠 B 세포를 찾아내서 분화시킨 다음 대량으로 항체를 만들어 낼 수 있게 한다.

    - 대량 생산된 항체는 혈액이나 림프액 등의 체액을 타고 돌면서 항원·항체 반응을 일으킨다. 

    - 혈액 속의 항체는 항원을 중화 또는 불활성화하고 대식세포가 잡아먹을 수 있도록 돕거나 또는 보체와 함께 직접 항원을 파괴하는 작용을 할 수 있다.

    - 한번 만들어졌던 B세포들 중 일부는 기억 세포가 되어 남게 되고, 만일 두 번째로 같은 항원이 들어오는 경우 신속하게 분화하여 훨씬 빨리 대량의 항체를 만들어내게 된다.

    https://www.lifentalk.com/2137

     

    출처

    위키피디아 

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