2018 소방간부 자연과학개론(6번 ~ 10번)

6. 다음은 생명 현상의 몇 가지 예이다. ㄱ ~ ㄷ에 해당하는 생명 현상의 특성으로 옳은 것은?

ㄱ. 운동을 하고 나면 땀이 많이 나고 갈증을 느끼게 된다.

ㄴ. 빛이 없는 심해 환경에 서식하는 생물은 눈이 퇴화하거나 몸의 일부에서 빛을 내는 경향이 있다.

ㄷ. 번식기의 수컷 큰가시고기는 붉은색 배를 가진 다른 수컷이 자신의 영역에 침입하면 공격하여 쫓아버린다.

 

 

답: ㄱ - 항상성유지, ㄴ - 적응과 진화, ㄷ - 자극과 반응   

< 생명현상 특성 >

1. 물질대사

- 생물의 체내에서 일어나는 모든 화학 반응

- 동화 작용과 이화 작용이 있다.

① 동화 작용: 저분자 물질로부터 고분자 물질을 합성하는 과정

② 이화 작용: 고분자 물질을 저분자 물질로 분해하는 과정

 

2. 항상성 유지 

- 생물이 몸에서 감지된 자극에 반응함으로써 내부와 외부의 환경 변화에 대처하여 체내의 상태를 일정 하게 유지하려는 성질이다.

- 우리 몸에서 혈당량, 체온, 삼투압 등이 일정하게 유지되는 것은 항상성의 예

- 항상성은 신경계와 내분비계의 작용을 통해 조절된다.

● 식사를 하여 혈당량이 증가하면 인슐린이 분비되어 혈당량이 정상 수준으로 감소한다. -> 혈당량 조절

● 추우면 몸이 떨린다. -> 체온 조절

● 더우면 땀을 흘린다. -> 체온 조절

● 연어는 민물에 있을 때는 묽은 오줌을 다량 배설하고, 부족한 염분을 아가미로 흡수한다. -> 삼투압 조절

● 사람은 물을 많이 마시면 오줌의 양이 증가한다. -> 삼투압 조절

 

3. 자극과 반응 

① 자극

- 생물의 내부와 외부에서 생물에게 주어지는 환경 변화로 빛, 소리, 온도 변화, 화학 물질, 압력, 중력 등이 있다.

② 반응

- 자극에 대해 생물체에서 일어나는 변화로, 생물은 자극에 적절히 반응함으로써 생명을 유지한다.

③ 자극에 대한 반응의 예

● 파리지옥은 잎에 작은 곤충이 닿으면 잎을 닫는다.

● 지렁이에게 빛을 비추면 어두운 곳으로 이동한다.

● 어두운 곳에서는 고양이의 동공이 커진다.

● 거미는 먹이가 거미줄에 걸렸을 때 발생하는 진동을 감지하여 먹이를 향해 다가간다

● 번식기의 수컷 큰가시고기는 붉은색 배를 가진 다른 수컷이 자신의 영역에 침입하면 공격하여 쫓아버린다.

 

4. 생식과 유전(종족 유지 특성)

(1) 생식

- 생물이 종족을 유지하기 위해 자신과 닮은 개체 를 만드는 과정

- 무성생식과 유성생식으로 구분 할 수 있다.

① 무성 생식

- 암수 생식세포의 수정 없이 몸의 일부가 분리되어 새로운 개체를 만드는 생식 방법

- 유전자 구성이 동일한 자손을 남긴다.

- 분열법, 출아법, 포자 생식, 영양 생식 등이 있다.

- 효모의 출아법 포자 포자 곰팡이와 버섯의 포자 생식

② 유성 생식

- 암수 생식세포의 수정을 통해 새로운 개체 를 만드는 생식 방법

- 유전자 구성이 다양한 자손 을 남긴다.

- 사람, 호랑이, 사자, 소나무, 장미 등 대부분의 다세포 생물은 생식 기관에서 만들어진 생식세포의 수정을 통해 자손을 만든다.

 

(2)유전

- 생식을 통해 생물은 자신의 유전 물질을 자손에 게 물려주므로 자손은 어버이의 형질을 물려받게 되는데, 이를 유전이라고 한다.

① 한 개체의 생명은 유한하지만, 생물은 생식을 통해 자 손을 남기고 자신의 유전 물질을 자손에게 물려주므로 종족은 계속 유지될 수 있다.

② 유전의 예

● 부모의 "#0식 혈액형이 모두 0형이면 자녀의 "#0 식 혈액형도 모두 0형이다.

● 귓불 모양이 부착형인 부모로부터 부착형인 자녀가 태 어난다.

 

5. 적응과 진화(종족 유지 특성)

(1)적응

- 생물이 서식 환경에 적합한 몸의 형태와 기능, 생활 습성 등을 갖는 과정이나 결과이다.

① 환경에 잘 적응한 생물은 그렇지 않은 생물보다 살아남 아 자손을 남길 확률이 높다.

② 적응의 예

● 개구리는 추운 겨울 환경을 견디기 위해 겨울잠을 잔다.

● 선인장의 줄기가 굵은 것은 많은 물을 저장하여 사막과 같은 건조한 환경에 적응하기 위해서이다.

● 북극여우는 귀가 작고 몸집이 크며, 사막여우는 귀가 크고 몸집이 작다.

 

(2)진화

- 생물이 오랜 시간 여러 세대를 거치면서 집단 내의 유전자 구성이 변화하여 새로운 종으로 분화되는 과정이나 결과이다.

① 생물이 환경의 변화에 적응하고 다른 생물과 끊임없이 상호 작용하면서 진화한 결과 오늘날 다양한 생물 종이 존재하게 되었다.

② 진화의 예

● 호주에는 다른 대륙에 없는 오리너구리가 살고 있다.

● 갈라파고스 군도의 핀치들은 하나의 조상으로부터 유래하였지만, 여러 섬에 격리되어 살면서 그 섬의 환경에 적응한 결과 서로 다른 부리 모양을 가진 종으로 진화하였다

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7. 진동수가 4 Hz이고 전파 속력이 2 m/s인 파동의 파장은?

① 0.1 m ② 0.2 m ③ 0.4 m ④ 0.5 m ⑤ 2.0 m

 

답: 4번 

 

풀이 

v = λf

2 = λ x 4 

λ = 1/2m = 0.5m

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8. 질소 순환에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 식물은 기공을 통해 질소를 고정한다.

② 분해자는 질소를 질산 이온(NO3-)으로 전환한다.

③ 질소 고정 세균은 탈질소 작용을 매개한다.

④ 질소는 공중 방전에 의해 암모늄 이온 (NH4+)으로 전환된다.

⑤ 질소는 뿌리혹박테리아에 의해 암모늄 이온(NH4+)으로 고정된다.

 

답: 5번 

 

풀이 

① 식물은 질소고정미생물(뿌리혹박테리아)을 통해 질소를 고정한다.

② 분해자는 질소를 암모늄이온(NH4+)으로 전환한다.

③ 질소 고정 세균은 질소고정을 매개한다.

④ 질소는 공중 방전에 의해 질산이온 (NO3-)으로 전환된다.

 

< 질소 순환 >

위키백과 

1. 질소고정

- 대기 중의 질소기체는 질소고정세균(뿌리혹박테리아) 에 의해 암모늄이온(NH4+)으로 전환되거나 공중 방전에 의해 번개가 칠때 질산이온(NO3-)으로 전환된다.

 

2. 질산화작용

- 질화세균(질산균, 아질산균)에 의해 암모늄이온(NH4+)이 질산이온(NO3-)으로 전환된다

 

3. 질소동화작용

- 식물은 뿌리를 통해 암모늄이온(NH4+)이나 질산이온(NO3-)을 흡수하여 단백질, 핵산 등의 질소화합물을 합성한다

- 합성된 질소화합물은 소비자로 이동한다

- 생물 사체나 배설물 속 질소화합물은 분해자에 의해 암모늄이온(NH4+)으로 분해된다

 

4. 탈질소작용

- 질산이온(NO3-) 중 일부는 탈질소세균에 의해 질소기체가 되어 대기 중으로 돌아간다  

 

 

출처

https://www.pinterest.co.kr/pin/537758011754112115/

https://m.blog.naver.com/kdhspy007/221869567654

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9. 다음은 지구의 지각을 구성하는 주요 원소의 비율(질량비)을 나타낸 것이다. ㄱ ~ ㄹ에 해당하는 원소로 옳은 것은?

답: 5번 

 

풀이

 

< 지각의 8대 구성 원소>

- 광물을 구성하는 전체 원소에서 차지하는 비율은 약 98 %

- 산소, 규소, 알루미늄, 철, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘

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10. 사람의 비특이적 면역에 해당하지 않는 것은?

① 피부와 점막에 의한 방어

② 눈물, 침 등에 있는 라이소자임

③ 염증 반응

④ 백혈구의 식균 작용

⑤ 림프구의 항체 생산

 

답: 5번 

 

풀이 

림프구의 항체 생산은 특이적 면역에 해당한다 

 

< 비특이적 면역 , 내재면역 , 선천성 면역 >

1. 비특이적 면역 특징

- 모든 생물에서 감염 즉시 방어반응을 나타난다 

- 미리 존재하는 TLR 이라는 양상 인식 수용체를 토해 세균이나 바이러스 및 여러 미생물에 공통으로 존재하는 분자에 결합한다

- 선천성 변역계는 면역학적 기억이 없는 면역방어로 구성 

- 항원이 얼마나 자주 침범하는가와 상관없이 면역반응이 변하지 않음

- 화학적 방어: 보체, 히스타민, 키닌, 인터페론

- 세포성 방어: 식세포(호중구, 대식세포), NK세포 

- 1차방어 : 피부 , 반사반응, 분비, 배설

- 2차방어 : 염증, 식균작용, 항미생물성 단백질 ( 보체, 인터페론

- 선천성 면역 반응에 관여하는 세포 :  포식세포 (호중구, 단핵구, 대식세포) , 염증 매개체를 분비하는 세포(호염구, 비만세포, 호산구), 자연독성세포

- 특정한 이물질에 노출된 적이 없어도 이물질에 대해서 비특이적으로 반응

- 태어날때 부터 지니게 되는 방어기전 : 대표적으로 피부, 점막 및 분비물

   ex)  케라틴층, 피지, 단백질 분해효소 등

- 백혈구의 식작용 , 자연살세포의 기능 등

- 염증반응( 염증의 5대증상 : 발열, 발적, 종창(부종), 통증, 기능장애)

- 유전적으로 전해지는 감염원에 대한 특이적 및 비특이적 저항력

- 이전에 면역반응을 유발할 수 있는 어떤 항원과 접촉이 없었음에도 불구하고 체내에 자연적으로 형성되어 선천적으로 유전되는 면역력

- 식이, 환경, 대사 정신건강상태, 침범한 미생물의 병독성에 의해 감소되거나 항진될 수 있음

 

 

 

참고

 

병리학 

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=se00093&logNo=220290621903