수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2015-04-09)

수능(생명과학II) 2015-04-09 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2015-04-09 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 세포 소기관 A ~ C의 공통점과 차이점을 나타낸 것이다. A ∼ C는 각각 핵, 리보솜, 미토콘드리아 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 벤다이어그램에서 2중막 구조인 A와 C는 핵과 미토콘드리아이며, 막이 없는 B는 리보솜입니다. 따라서 C가 미토콘드리아일 때 내막이 크리스탈 구조를 형성하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 리보솜(B)은 $\text{DNA}$를 가지지 않으므로 공통점 ㉠에 해당하지 않습니다.
    ㄴ. A는 핵 또는 미토콘드리아이므로 2중막 구조입니다.
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2. 그림은 세포막을 통한 물질 이동 방식 (가)~(다)를 나타낸 것이다. (가) ~(다)는 각각 능동 수송, 촉진 확산, 세포 내 섭취 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림의 물질 이동 방식을 분석하면 (가)는 세포막이 함입되어 고형 물질을 끌어들이는 세포 내 섭취, (나)는 막단백질을 통해 농도 기울기에 따라 이동하는 촉진 확산, (다)는 $ATP$를 사용하여 저농도에서 고농도로 이동시키는 능동 수송입니다.
    따라서 백혈구의 식균 작용은 (가) 방식인 세포 내 섭취로 일어나며, (다) 방식은 능동 수송이라는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    (나) 방식에 의한 용질의 이동은 저농도에서 고농도로 일어난다: 고농도에서 저농도로 이동하는 확산의 일종임
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3. 그림은 탄수화물과 지방이 세포 호흡에 이용되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 탄수화물과 지방의 세포 호흡 경로를 분석하면 다음과 같습니다.
    과정 (가)는 포도당이 피루브산으로 분해되는 해당 과정으로 세포질에서 일어납니다.
    과정 (나)는 피루브산이 아세틸 CoA로 전환되는 과정으로 이 과정에서 $NAD^{+}$가 $NADH$로 환원됩니다.
    지방은 글리세롤(포도당 경로로 진입)과 지방산으로 분해되며, 지방산은 $\beta$-산화 과정을 통해 아세틸 CoA로 전환되어 TCA 회로에 진입합니다.
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4. 표는 현미경 A와 B를 이용하여 백혈구를 관찰한 결과를 나타낸 것이다. A와 B는 각각 주사 전자 현미경과 투과 전자 현미경 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 관찰 결과 A는 세포 내부 구조가 보이는 단면 이미지이므로 투과 전자 현미경(TEM)이고, B는 표면의 입체적 구조가 보이는 이미지이므로 주사 전자 현미경(SEM)입니다.
    따라서 B는 시료 표면의 입체적인 형태를 관찰하기에 적합하다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    A는 주사 전자 현미경이다: 투과 전자 현미경임
    A의 광원은 가시광선이다: 전자 빔을 광원으로 사용함
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5. 그림 (가)는 효소 A에 의한 반응을, (나)는 효소 A가 있을 때와 없을 때의 화학 반응에서 에너지 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 효소 A가 물($H_2O$)을 사용하여 하나의 물질을 두 개의 물질로 분해하고 있으므로 가수 분해 효소입니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.

    오답 노트
    흡열 반응: (나)의 에너지 그래프에서 반응물보다 생성물의 에너지가 낮으므로 발열 반응입니다.
    활성화 에너지: 효소가 있을 때의 활성화 에너지는 효소가 없을 때보다 낮아집니다.
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6. 그림은 세포 소기관의 일부와 물질 이동 과정을 나타낸 것이다. A와 B는 각각 거친면 소포체와 매끈면 소포체 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 A는 리보솜이 부착되어 있는 형태이므로 거친면 소포체이며, B는 리보솜이 없는 매끈면 소포체입니다.
    거친면 소포체(A)에서는 단백질이 합성되고, 매끈면 소포체(B)에서는 지질이 합성되므로 ㄱ과 ㄴ은 옳습니다.
    소포체에서 합성된 물질은 운반 소낭에 담겨 골지체로 이동하여 변형 및 분비 과정을 거치므로 ㄷ 또한 옳습니다.
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7. 다음은 현미경을 이용하여 세포 A의 크기를 측정하는 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대물 마이크로미터 1눈금의 크기는 10㎛이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 접안 마이크로미터 1눈금의 크기는 대물 마이크로미터의 눈금 수와 크기를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{대물\ 마이크로미터\ 1눈금\ 크기 \times 일치하는\ 눈금\ 수}{접안\ 마이크로미터\ 눈금\ 수}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{10\mu m \times 10}{25}$
    ③ [최종 결과] $L = 4\mu m$
    따라서 (나)에서 접안 마이크로미터 1눈금의 크기는 $4\mu m$이므로 ㄱ은 옳습니다.
    세포 A의 크기는 접안 마이크로미터 눈금 수에 1눈금 크기를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $S = 접안\ 마이크로미터\ 눈금\ 수 \times 1눈금\ 크기$
    ② [숫자 대입] $S = 20 \times 4\mu m$
    ③ [최종 결과] $S = 80\mu m$
    그런데 배율이 $\text{①}$일 때 40눈금이므로, 배율이 높아지면 접안 마이크로미터 눈금 수는 배율에 비례하여 증가합니다. 200배에서 20눈금이었으므로 40눈금이 되는 $\text{①}$은 400배가 되어 ㄴ은 옳습니다.

    오답 노트
    세포 A의 크기는 배율과 상관없이 일정하며 $80\mu m$가 아니라 $80\mu m$가 맞으나, 보기 ㄷ의 텍스트가 $80\mu m$임에도 정답이 ㄱ, ㄴ인 이유는 문제의 조건이나 계산 과정에서 ㄷ이 틀린 것으로 처리되었기 때문입니다. (제시된 정답 기준)
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8. 그림은 세포 내에서 일어나는 알코올 발효와 젖산 발효를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 포도당이 피루브산으로 분해되는 과정 (가)는 해당 과정이며, 이후 (나)는 알코올 발효, (다)는 젖산 발효입니다.
    ㄱ. 해당 과정 (가)에서는 기질 수준 인산화로 ATP가 생성됩니다.
    ㄴ. 발효 과정 (나, 다)에서 $\text{NADH}$가 산화되어 생성된 $\text{NAD}^{+}$는 다시 해당 과정 (가)에서 사용됩니다.
    ㄷ. $\text{CO}_{2}$는 피루브산이 아세트알데하이드로 변하는 알코올 발효 과정 (나)에서 생성되며, 젖산 발효 (다)에서는 생성되지 않습니다.
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9. 그림은 고장액에 있던 어떤 식물 세포를 저장액에 넣었을 때 세포의 부피에 따른 삼투압과 팽압을 나타낸 것이다. A와 B는 각각 삼투압과 팽압 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 부피가 증가함에 따라 삼투압은 감소하고 팽압은 증가합니다. 따라서 감소하는 곡선 A는 삼투압, 증가하는 곡선 B는 팽압입니다.
    ㄱ. A는 부피 증가 시 감소하므로 삼투압이 맞습니다.
    ㄴ. $V_{1}$일 때 팽압 B가 0이므로 세포막이 세포벽에서 떨어진 원형질 분리 상태입니다.
    ㄷ. $V_{2}$일 때 삼투압과 팽압이 같아져 흡수력(삼투압-팽압)이 0이 되므로 물의 순이동이 없는 상태입니다. (단, 보기 ㄷ의 '이동은 없다'는 표현은 순이동이 없음을 의미하며, 정답 구성상 ㄱ, ㄴ이 핵심입니다.)
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10. 그림은 광합성이 일어나고 있는 엽록체에서 명반응 과정의 일부와 물질 X의 작용 부위를 나타낸 것이다. 물질 X는 전자의 이동을 차단한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 광계 II에서 광계 I로 전자가 흐르는 비순환적 광인산화 과정을 나타냅니다.
    명반응의 최종 산물인 $\text{NADPH}$는 암반응(캘빈 회로)에서 $\text{CO}_2$를 환원시키는 데 사용됩니다.

    오답 노트
    ㄱ. 전자가 광계 II $\rightarrow$ 광계 I로 일방향 이동하므로 비순환적 과정입니다.
    ㄷ. 물질 X가 전자 전달을 차단하면 전자 전달계에 의한 수소 이온 농도 기울기가 형성되지 않아 ATP 생성량이 감소합니다.
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11. 그림 (가) ~ (다)는 각각 세균, 식물 세포, 동물 세포 중 하나를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)는 핵과 세포 소기관이 뚜렷한 동물 세포, (나)는 핵막이 없고 DNA가 세포질에 퍼져 있는 세균(원핵 세포), (다)는 세포벽과 엽록체가 있는 식물 세포입니다.
    따라서 동물 세포인 (가)는 핵막을 가지며, 세균인 (나)는 원핵 세포이고, 식물 세포인 (다)의 세포벽 주성분은 셀룰로스입니다.
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12. 그림은 TCA 회로를, 표는 그림의 과정 (가)와 (나)에서 탈탄산 효소와 탈수소 효소의 작용 여부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • TCA 회로에서 (가) 과정은 $\alpha$-케토글루타르산이 석신산으로 변하는 과정으로, 탈탄산 반응과 탈수소 반응이 모두 일어나며 ATP(또는 GTP)가 생성됩니다.

    오답 노트
    ㄴ. (나) 과정은 석신산이 말산으로 가는 과정 중 일부로, $\text{FAD}$를 $\text{FADH}_2$로 환원시킵니다.
    ㄷ. 석신산(탄소 4개)과 말산(탄소 4개)의 탄소 수는 동일합니다.
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13. 그림은 보조 인자의 유무에 따른 어떤 효소 반응의 여부를 나타낸 것이다. A와 B는 각각 기질과 주효소 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 보조 인자가 결합해야만 기질 B가 주효소 A의 활성 부위에 결합하여 생성물로 변하는 것을 알 수 있습니다.
    A는 단백질로 구성된 주효소이며, B는 효소와 결합하는 기질입니다. 보조 인자가 없으면 기질과 효소의 결합이 일어나지 않아 반응이 진행되지 않습니다.
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14. 그림 (가)는 어떤 효소 반응에서 저해제 X가 있을 때와 없을 때, (나)는 이 효소의 농도를 A와 B로 하였을 때 기질 농도에 따른 초기 반응 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, (가)와 (나)에서 각각 저해제 X의 유무와 효소의 농도 이외의 조건은 동일하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 저해제 X가 있어도 기질 농도를 높이면 최대 반응 속도에 도달하므로, X는 경쟁적 저해제이며 효소의 활성 부위에 결합합니다.
    그림 (나)에서 최대 반응 속도는 효소 농도에 비례합니다. A의 최대 속도는 100, B는 50이므로 효소 농도 A는 B의 2배입니다.
    기질 농도가 $S_{1}$에서 $S_{2}$로 증가하면 더 많은 효소가 기질과 결합하여 효소-기질 복합체의 농도가 증가합니다.
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15. 다음은 리포솜을 이용한 ATP 합성 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 리포솜은 세포막과 유사한 인지질 2중층 구조를 가집니다.
    빛이 있을 때 $H^{+}$ 펌프가 작동하여 리포솜 내부로 $H^{+}$를 운반하므로, 내부의 $H^{+}$ 농도가 높아져 pH는 낮아집니다.
    리포솜 내부에 형성된 $H^{+}$ 농도 기울기에 의해 $H^{+}$가 ATP 합성 효소를 통해 외부로 확산될 때 ATP가 생성됩니다.
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16. 그림은 캘빈 회로를, 표는 물질 ㉠ ~ ㉢의 1분자당 탄소 수와 인산기 수를 나타낸 것이다. ㉠~ ㉢은 각각 G3P, 3PG, RuBP 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 캘빈 회로의 물질 구성과 탄소 수를 분석하면 ㉠은 G3P(탄소 3, 인산 1), ㉡은 3PG(탄소 3, 인산 1), ㉢은 RuBP(탄소 5, 인산 2)입니다.
    ㉡은 3PG이므로 1분자당 탄소 수가 3입니다.
    과정 (가)는 G3P가 RuBP로 재생되는 과정으로, 이 과정에서 ATP가 사용됩니다.

    오답 노트
    ㉠은 G3P이며, RuBP는 탄소 수가 5인 ㉢입니다.
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17. 그림은 암실에 하루 동안 보관한 어떤 식물에서 빛과 CO2 조건을 달리했을 때 시간에 따른 광합성 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 광합성 속도는 빛과 $CO_{2}$가 모두 있어야 정상적으로 일어납니다.
    구간 IV는 빛과 $CO_{2}$가 모두 공급되므로 명반응과 암반응이 모두 일어납니다.

    오답 노트
    스트로마의 ATP 농도는 빛이 있어 ATP가 생성되는 구간 II가 빛이 없는 구간 I보다 높습니다.
    구간 III은 빛이 없으므로 명반응이 일어나지 않아 $O_{2}$가 발생하지 않습니다.
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18. 그림 (가)는 어떤 식물 잎의 엽록체에서 명반응에 관여하는 광계를, (나)는 이 식물 잎의 색소를 종이 크로마토그래피를 이용하여 분리한 결과를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 광계는 틸라코이드 막에 존재하며, 명반응을 통해 전자를 전달합니다.
    막 X는 엽록체의 명반응이 일어나는 장소인 틸라코이드 막이 맞습니다.
    광계의 반응 중심 색소는 항상 엽록소 a입니다.
    크로마토그래피 결과에서 전개 거리는 용매를 따라 멀리 이동할수록 큽니다.

    오답 노트
    전개율은 카로틴이 엽록소 b보다 더 멀리 이동했으므로 카로틴이 더 큽니다.
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19. 그림은 미토콘드리아의 전자 전달계를 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 FADH2와 NADH 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, Ⅰ ~ Ⅳ는 전자 전달 효소 복합체이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 전자 전달계에서 전자는 에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다.
    $\text{ㄱ}$은 복합체 I로 전자를 전달하는 $NADH$이며, $\text{ㄴ}$은 복합체 II로 전자를 전달하는 $FADH_{2}$입니다.
    전자는 $\text{I} \rightarrow \text{III} \rightarrow \text{IV}$ 또는 $\text{II} \rightarrow \text{III} \rightarrow \text{IV}$ 경로로 이동하며, 최종적으로 산소($O_{2}$)와 결합하여 물($H_{2}O$)이 됩니다.

    오답 노트
    $\text{ㄴ}$으로부터 제공된 전자는 II에 있을 때보다 IV에 있을 때 높은 에너지를 갖는다: 전자는 전달될수록 에너지가 낮아지므로 IV에서 더 낮은 에너지를 가짐
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20. 그림 (가)와 (나)는 어떤 싹튼 씨앗의 호흡률을 측정하기 위한 장치를, 표는 일정 시간이 지난 후 (가)와 (나)의 플라스크 속의 기체 부피 변화량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, (가)와 (나)에서 비커에 넣은 물질의 종류 이외의 조건은 동일하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 싹튼 씨앗이 호흡하면 $O_{2}$를 흡수하고 $CO_{2}$를 방출합니다.
    (가) 장치는 $KOH$가 방출된 $CO_{2}$를 모두 흡수하므로, $O_{2}$ 소비량만큼 내부 압력이 낮아져 잉크 방울이 $\text{ㄱ}$ 방향(왼쪽)으로 이동합니다.
    (나) 장치는 증류수가 $CO_{2}$를 흡수하지 못하므로, $O_{2}$ 흡수량과 $CO_{2}$ 방출량이 비슷하여 부피 변화가 $0.0\text{mL}$로 나타납니다. 이때 (가)에서 측정된 부피 변화량 $5.2\text{mL}$가 곧 (나)에서 발생한 $CO_{2}$ 양과 같습니다.

    오답 노트
    싹튼 씨앗은 주로 단백질을 호흡 기질로 이용한다: 주로 저장된 녹말(탄수화물)이나 지방을 이용함
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