수목생리 — 조림학 기출 모아보기

O초기 단계에서는 RuBP가 이산화탄소를 고정하여 PGA(3PG)로 전환된다.

캘빈회로의 탄소고정 단계에서 RuBisCO 효소가 RuBP에 CO2를 결합시켜 불안정한 6탄소 화합물을 거쳐 3탄소 화합물 PGA(3PG) 2분자를 생성한다. 옳은 설명이다.

OPGA(3PG)는 ATP와 NADPH를 사용하여 G3P(PGAL)로 전환된다.

환원 단계에서 PGA는 ATP로 인산화되고 NADPH로 환원되어 G3P(PGAL)로 전환된다. 옳은 설명이다.

X전환된 G3P(PGAL)의 반 이상은 탄수화물을 합성하는 데 사용된다.

생성된 G3P 6분자 중 1분자만 당 합성으로 빠져나가고 나머지 5분자는 RuBP 재생에 쓰인다. 즉 절반을 훨씬 넘는 대부분이 RuBP 재생에 사용되므로 '반 이상이 탄수화물 합성에 사용된다'는 틀린 설명이다.

O탄수화물 합성에 사용되지 않은 G3P(PGAL)는 ATP를 사용하여 RuBP로 재생된다.

재생 단계에서 당 합성에 쓰이지 않은 G3P는 일련의 반응과 ATP 소비를 거쳐 CO2 수용체인 RuBP로 재생되어 회로가 유지된다. 옳은 설명이다.

O자유생장을 하는 수종은 이엽지(heterophyllous shoot)를 만든다.

자유생장 수종은 봄에 동아에서 나온 잎(춘엽)과 그 후 새로 형성되는 잎(하엽)이 형태가 달라 한 가지에 서로 다른 잎이 함께 달리는 이엽지를 만든다. 옳은 설명이다.

O고정생장을 하는 수종은 뿌리의 생장 활동 기간이 줄기의 것보다 길다.

고정생장 수종은 줄기(수고생장)가 동아 내 예정된 만큼만 짧은 기간 신장하지만, 뿌리는 토양 조건이 맞으면 생육기 내내 더 오래 자란다. 옳은 설명이다.

X형성층의 시원세포는 수층 분열로 목부 또는 사부가 될 세포를 만든다.

형성층 시원세포가 안쪽 목부·바깥쪽 사부를 만드는 비대(직경)생장은 접선면 분열인 '병층분열(수평분열)'에 의한다. 수층분열(방사면 분열)은 형성층 둘레 확대에 관여하므로, 목부·사부 생성을 수층분열로 설명한 것은 틀리다.

O주근계를 갖는 수목은 내피의 안쪽에 있는 내초(pericycle)에서 측근이 만들어진다.

측근(곁뿌리)은 내피 안쪽에 위치한 내초(pericycle) 세포의 분열로 내생적으로 형성된다. 옳은 설명이다.

O엽육조직에 있는 CO2의 농도가 높으면 기공이 닫힌다.

엽육 내 CO2 농도가 높으면 더 흡수할 필요가 줄어 공변세포가 닫히는 신호로 작용한다. 옳은 설명이다.

X공변세포의 K⁺과 유기산 농도가 상승하면 삼투포텐셜이 높아져 기공이 열린다.

K⁺과 유기산(말산 등) 농도가 상승하면 용질 농도가 높아져 삼투포텐셜이 '낮아지고(더 음수)', 물이 공변세포로 유입되어 팽압이 커지면서 기공이 열린다. 삼투포텐셜이 '높아진다'는 설명은 틀리다.

O수분스트레스를 받으면 잎의 ABA 함량이 급격히 증가하여 기공이 닫힌다.

수분 스트레스 시 식물호르몬 ABA(앱시스산)가 증가하여 공변세포에서 K⁺ 유출과 팽압 감소를 유도, 기공을 닫아 증산을 줄인다. 옳은 설명이다.

O기공이 열릴 때는 공변세포에 K⁺이 들어온 만큼 H⁺이 밖으로 이동하여 전기적 중성이 유지된다.

기공이 열릴 때 H⁺-ATPase가 H⁺을 세포 밖으로 능동수송하고 그 전기화학적 기울기를 따라 K⁺이 유입되어 전하 균형이 유지된다. 옳은 설명이다.

X납(wax)은 수피의 코르크세포를 둘러싸고 있어 수분의 증발을 억제한다.

수피 코르크세포 벽에 침착되어 수분 증발을 억제하는 것은 목전질(suberin)이다. 납(wax)은 주로 잎·열매 표면의 큐티클에 분포하므로, 수피 코르크세포를 둘러싼다는 설명은 틀리다.

O수지(resin)는 병원균이나 곤충의 침입을 막고 목재의 부패를 방지한다.

수지(송진 등)는 상처·침입 부위에서 분비되어 병원균과 곤충의 침입을 막고 항균·방부 작용으로 목재 부패를 방지한다. 옳은 설명이다.

X목전질(suberin)은 흔히 엽록체에서 관찰되고 일부 미토콘드리아에도 존재한다.

목전질(suberin)은 코르크세포(주피)와 내피의 카스파리대 등 세포벽에 침착되는 소수성 물질이다. 엽록체나 미토콘드리아 같은 세포소기관에 존재한다는 설명은 틀리다.

X불포화지방산(unsaturated fatty acid)은 추운 지방의 식물이 따뜻한 지방의 식물보다 함량이 적다.

추운 지방의 식물은 저온에서 막 유동성을 유지하기 위해 불포화지방산 함량을 오히려 높인다. 따라서 추운 지방이 더 적다는 설명은 틀리다.

O망간(Mn)은 엽록소의 합성에 관여하고, 효소의 활성을 유도한다.

망간(Mn)은 광합성 물분해(산소 발생) 및 엽록소 형성과 여러 효소의 활성화에 관여하는 미량원소이다. 옳은 설명이다.

O마그네슘(Mg)은 엽록소의 구성성분이며, 효소작용에 관여한다.

마그네슘(Mg)은 엽록소 분자의 중심 원소로 구성성분이며 여러 효소반응(인산전이 등)을 활성화한다. 옳은 설명이다.

O인(P)은 핵산과 인지질을 구성하고, 에너지대사에 관여한다.

인(P)은 핵산(DNA·RNA)과 인지질의 구성성분이며 ATP 등 에너지대사의 핵심 원소이다. 옳은 설명이다.

X칼륨(K)은 세포막을 구성하고, 식물체 내에서 이동이 용이하지 않다.

칼륨(K)은 막의 구조 성분이 아니라 이온 형태로 존재하며 삼투·기공조절·효소활성화에 관여하고, 식물체 내 이동성이 매우 높아 노엽에서 신엽으로 쉽게 재이동한다. 따라서 '세포막을 구성하고 이동이 용이하지 않다'는 옳지 않은 설명이다.

X저온이 계속되거나 심한 추위가 계속되면 수목의 도관이 어는 현상이 나타나므로 수목은 세포 내에서 탈수 현상을 막아 저온에 적응한다.

수목의 저온 적응(내한성)은 세포 내 수분을 세포 밖으로 내보내 세포외 결빙을 유도하고 세포 내 결빙을 막는 '세포 내 탈수' 기작을 통해 이루어진다. 즉 탈수를 막는 것이 아니라 세포 내 결빙을 막기 위해 오히려 탈수가 일어나도록 적응하므로, '탈수 현상을 막아 저온에 적응한다'는 설명은 옳지 않다.

O대기오염에 지속적으로 노출되면 활성산소종이 증가하므로 적응하기 위해 수목에서는 일반적으로 항산화효소의 활성이 증가한다.

대기오염 등 산화 스트레스에 노출되면 활성산소종(ROS)이 증가하고, 수목은 이를 제거하기 위해 SOD·카탈라아제 등 항산화효소의 활성을 높여 적응한다. 옳은 설명이다.

O건조한 환경에서 수목이 적응하는 방식은 수종에 따라 다른데, 크게 회피하는 전략과 인내해서 저항하는 전략으로 구분된다.

건조 적응은 기공폐쇄·낙엽 등으로 건조를 회피(avoidance)하는 전략과 낮은 수분퍼텐셜을 견디는 인내(tolerance) 전략으로 구분된다. 옳은 설명이다.

O수목이 장기간 스트레스를 받게 되면, 진화 및 적응에 영향을 받아 생활사 혹은 생식방법에 변화를 가져오게 된다.

장기적인 환경 스트레스는 선택압으로 작용하여 개화·결실 시기 등 생활사와 생식방법의 변화를 유도할 수 있다. 옳은 설명이다.

O목본식물은 탄수화물의 적재와 하적 과정에서 에너지를 소모한다.

사부에서 당의 적재(loading)와 하적(unloading)은 능동수송을 동반하므로 ATP 등 에너지를 소모한다. 옳은 설명이다.

O광합성을 하는 잎의 세포 내에는 포도당보다 설탕의 농도가 훨씬 높다.

광합성 산물인 포도당은 곧바로 이동·저장에 유리한 비환원당인 설탕(자당)으로 전환되어 잎 세포 내에는 포도당보다 설탕 농도가 높게 유지된다. 옳은 설명이다.

X세포벽에 부착된 탄수화물은 호흡에 필요한 화합물이나 단백질로 전환된다.

세포벽을 구성하는 탄수화물(셀룰로오스 등 구조 탄수화물)은 구조물질로 고정되어 다시 호흡 기질이나 단백질로 전환되지 않는다. 호흡·전환에 쓰이는 것은 저장형(비구조) 탄수화물이므로 옳지 않은 설명이다.

O사부조직을 통해 운반되는 탄수화물의 성분은 근본적으로 비환원당으로 구성되어 있다.

사부를 통해 장거리 이동하는 당은 반응성이 낮아 안정한 비환원당인 설탕(자당)이 주체를 이룬다. 옳은 설명이다.

O자방 － 열매로 발달.

피자식물에서 자방(씨방)은 수정 후 비대하여 열매(과실)로 발달하므로 옳은 연결이다.

X난핵 － 배유로 발달.

난핵(난세포)은 정핵과 수정하여 배(embryo)로 발달하고, 배유(배젖)는 극핵(2개)이 또 다른 정핵과 결합한 중복수정의 산물이다. 따라서 난핵이 배유로 발달한다는 연결은 옳지 않다.

O배주 － 종자로 발달.

배주(밑씨)는 수정 후 전체가 발달하여 종자가 되므로 옳은 연결이다.

O주피 － 종피로 발달.

배주를 싸고 있는 주피(integument)는 종자의 껍질인 종피(seed coat)로 발달하므로 옳은 연결이다.

O양수는 음수보다 광보상점이 높다.

양수는 강한 빛에 적응해 호흡소모가 크고 광요구도가 높아, 광합성량과 호흡량이 같아지는 광보상점이 음수보다 높다. 옳은 설명이다.

O낮은 광도에서 음수의 광합성 효율이 양수보다 높다.

음수는 광보상점·광포화점이 낮아 약한 빛에서도 광합성 효율이 높으므로, 낮은 광도에서는 음수가 양수보다 유리하다. 옳은 설명이다.

X햇빛을 좋아하는 정도에 따라 양수와 음수를 구분한다.

양수·음수의 구분 기준은 햇빛에 대한 선호가 아니라 그늘(피음)에 견디는 내음성(耐陰性)의 정도이다. 따라서 옳지 않은 설명으로, 이 문항의 정답이다.

O음수는 어릴 때 그늘을 선호하며, 유묘 시기를 지나면 햇빛에서 더 잘 자란다.

음수는 유묘기에 내음성이 강해 그늘에서 잘 견디지만, 성장하면 충분한 광이 있을 때 생장이 더 왕성해진다. 옳은 설명이다.

O외생균근은 주로 목본식물에서 발견된다.

외생균근은 소나무·참나무·자작나무 등 주로 목본식물의 뿌리에서 형성된다. 옳은 설명이다.

O외생균근은 균사가 뿌리표면에 균투를 형성한다.

외생균근은 균사가 뿌리 표면을 둘러싸 균투(mantle)를 형성하고 뿌리 피층 세포 사이에 하티그망을 만든다. 옳은 설명이다.

O균근이란 식물이 곰팡이에게 탄수화물을, 곰팡이는 식물에게 무기양분을 서로 교환하며 공생하는 형태이다.

균근은 식물이 광합성 산물인 탄수화물을 곰팡이에 제공하고, 곰팡이는 인·질소 등 무기양분과 수분 흡수를 도와주는 상리공생 관계이다. 옳은 설명이다.

X내생균근의 균사는 뿌리의 통도조직인 내피세포 안쪽으로 침투하는 것이 특징이다.

내생균근의 균사는 뿌리 피층세포(껍질부) 내부까지 침투하여 수지상체·낭상체를 형성하며, 내피 안쪽의 통도조직(중심주)까지는 침투하지 않는다. 따라서 옳지 않은 설명으로 이 문항의 정답이다.

X산림토양에서 질산화작용이 활발하므로, 수목뿌리는 주로 질산태 질소의 형태로 질소를 흡수한다.

산림토양은 산성이고 질산화세균 활동이 약해 질산화작용이 둔하므로, 수목은 주로 암모늄태(NH4+) 질소를 흡수한다. 따라서 옳지 않은 설명이다.

OClostridium은 Azotobacter보다 질소고정량이 많다.

Clostridium은 혐기성 질소고정균, Azotobacter는 호기성 질소고정균으로, 일반적으로 호기성인 Azotobacter의 질소고정량이 혐기성인 Clostridium보다 많다. 따라서 옳지 않은 설명이다.

XRhizobium은 오리나무류와 공생하는 질소고정균이다.

Rhizobium(근류균)은 콩과식물과 공생하는 질소고정균이며, 오리나무류와 공생하는 것은 방선균인 Frankia이다. 따라서 옳지 않은 설명이다.

X시아노박테리아는 소철류와 내생공생하면서 질소를 고정한다.

시아노박테리아(남세균, 예: Anabaena)는 소철류의 산호상 뿌리에 내생공생하면서 대기 중 질소를 고정해 공급한다. 옳은 설명으로 이 문항의 정답이다.

O불포화 토양의 압력퍼텐셜은 0이다.

불포화 토양에서는 물이 모세관 및 흡착력에 의해 음의 장력(매트릭/압력퍼텐셜)을 받아 압력퍼텐셜이 음(－)의 값을 가진다. 압력퍼텐셜이 0이 되는 것은 포화 상태의 자유수일 때이므로 옳지 않다.

O세포액의 삼투퍼텐셜은 음(－)의 값이다.

세포액에는 당ㆍ이온 등 용질이 녹아 있어 순수한 물보다 물의 자유에너지가 낮아진다. 따라서 삼투퍼텐셜(용질퍼텐셜)은 항상 음(－)의 값을 가지므로 옳다.

X증산작용을 하는 도관세포의 압력퍼텐셜은 양(＋)의 값이다.

증산이 일어나면 잎에서 물이 빠져나가 도관 내 물기둥에 장력(인장)이 걸린다. 이때 도관(물관)의 압력퍼텐셜은 음(－)의 값을 가지며, 양(＋)의 값은 근압 등이 작용할 때에 한정되므로 옳지 않다.

O포화된 토양에서 물의 이동은 주로 압력퍼텐셜과 중력퍼텐셜에 의하여 일어난다.

포화 토양에서는 매트릭(흡착)력이 거의 작용하지 않아 물은 주로 압력퍼텐셜(수두압)과 중력퍼텐셜의 합인 수리수두 차이에 의해 이동한다. 따라서 옳은 설명이다.

O고정생장 수종과 자유생장 수종 모두 봄이 되면 전년도에 만들어진 눈에서 잎과 줄기가 자란다.

고정생장 수종은 전년도에 형성된 동아 속의 원기만큼만 봄에 신장하고, 자유생장 수종도 봄에는 우선 전년도에 만들어진 겨울눈에서 잎과 줄기가 자란 뒤 여름까지 새 눈을 만들어 추가로 생장한다. 따라서 둘 다 봄에는 전년도 눈에서 생장을 시작하므로 옳다.

X온대지방에서 뿌리는 이른 봄 줄기와 같이 생장을 시작하고, 가을에 줄기 생장이 멈추면 동시에 뿌리도 생장을 정지한다.

온대지방에서 뿌리는 줄기보다 이른 봄에 생장을 시작하고 가을에 줄기 생장이 멈춘 뒤에도 토양이 얼기 전까지 더 늦게까지 생장을 지속한다. 따라서 줄기와 동시에 정지한다는 설명은 옳지 않다.

X일반적으로 형성층은 목부 조직을 더 많이 생산하지만, 수종 별로 환경조건에 따라 사부 생산량이 목부보다 많은 경우도 있다.

유관속형성층은 항상 안쪽으로 목부(2차목부)를 바깥쪽으로 사부(2차사부)를 만드는데, 정상적으로 목부 생산량이 사부보다 압도적으로 많다. 사부 생산량이 목부보다 많아지는 경우는 일반적으로 없으므로 옳지 않다.

X형성층 분열은 봄에 나무꼭대기의 눈 바로 아래 줄기부터 시작하고, 가을에 옥신 공급이 줄어들면 이 부위부터 분열이 중단된다.

형성층 분열은 봄에 눈(정아)에서 합성된 옥신이 아래로 이동하면서 수관 위쪽 줄기에서 먼저 시작해 아래로 진행된다. 그러나 가을에 분열이 멈출 때는 옥신 공급이 끊기는 줄기 아래쪽(기부)부터 먼저 중단되고 위쪽이 나중에 멈추므로, 시작 부위부터 먼저 중단된다는 설명은 옳지 않다.

X외생균근의 기주 범위는 내생균근보다 훨씬 넓다.

외생균근은 소나무과ㆍ참나무과 등 비교적 한정된 목본에 형성되는 반면, 내생균근(특히 아버스큘라균근)은 대다수 초본ㆍ목본을 포함한 육상식물 대부분과 공생하여 기주 범위가 훨씬 넓다. 따라서 외생균근의 기주 범위가 더 넓다는 설명은 옳지 않다.

O내생균근은 균투를 형성하지 않으며 뿌리털이 발달한다.

내생균근은 외생균근과 달리 뿌리 표면을 감싸는 균투(균사막)나 하티그망을 형성하지 않고 균사가 피층세포 내로 들어가며, 뿌리털도 그대로 발달한다. 따라서 옳다.

O내생균근과 관련된 접합자균 중 Glomus와 Scutellospora가 가장 흔하게 발견된다.

아버스큘라 내생균근을 형성하는 균은 전통적으로 접합자균류(현재는 Glomeromycota)로 분류되며, Glomus와 Scutellospora가 가장 흔히 발견되는 대표 속이다. 따라서 옳다.

O내생균근 균사는 뿌리의 피층세포 안으로 침투하여 자라지만 내피 안쪽으로는 들어가지 않는다.

내생균근 균사는 뿌리 피층세포 안으로 침투해 수지상체ㆍ낭상체를 형성하지만, 내피(카스파리대)를 넘어 중심주(통도조직)로는 들어가지 않는다. 따라서 옳다.

X종자구과 원기는 화분구과의 원기보다 일찍 형성된다.

소나무에서 화분(수꽃)구과의 원기가 종자(암꽃)구과의 원기보다 먼저 분화ㆍ형성된다. 따라서 종자구과 원기가 더 일찍 형성된다는 설명은 옳지 않다.

O수정 과정에서 부계 세포질 유전이 이루어진다.

소나무 등 침엽수는 엽록체ㆍ미토콘드리아 등 세포질 소기관이 화분(부계)을 통해 전달되는 부계유전을 나타낸다. 따라서 옳다.

O배의 초기 발달 과정에서 다배현상이 흔히 관찰된다.

소나무류는 한 배주 안에서 여러 개의 배가 동시에 발생하는 다배현상(분할다배ㆍ단순다배)이 흔히 나타나며, 보통 그중 하나만 성숙한다. 따라서 옳다.

O암꽃의 난세포가 수정되어 2n의 배를 형성하고 자성배우체는 독자적으로 자라서 양분 저장 조직이 된다.

나자식물인 소나무는 난세포가 정핵과 수정해 2n의 배를 만들고, 수정 전부터 발달한 반수체(n)의 자성배우체(자성전엽체)가 양분을 저장하는 배유 역할 조직이 된다. 따라서 옳다.

X질산환원과정의 첫 단계는 색소체에서 일어난다.

질산환원의 첫 단계인 질산(NO₃⁻)→아질산(NO₂⁻) 환원은 세포질(세포기질)에서 질산환원효소에 의해 일어나고, 그 다음 단계인 아질산→암모늄 환원이 색소체(엽록체)에서 일어난다. 따라서 첫 단계가 색소체에서 일어난다는 설명은 옳지 않다.

X오리나무는 Clostridium 속 세균과 공생관계를 맺어 뿌리혹을 형성한다.

오리나무는 방선균인 Frankia 속과 공생하여 뿌리혹(근류)을 형성해 질소를 고정한다. Clostridium은 토양 속에서 단독으로 질소를 고정하는 비공생성 혐기성 세균이므로 옳지 않다.

X산성 산림토양에서는 주로 질산 이온 형태로 흡수한다.

산성 산림토양에서는 질산화작용이 억제되어 암모늄태 질소(NH₄⁺)가 우세하므로 수목은 주로 암모늄 형태로 질소를 흡수한다. 따라서 질산 이온 형태로 흡수한다는 설명은 옳지 않다.

O모르핀과 카페인은 2차 대사 질소화합물이다.

모르핀과 카페인은 질소를 함유한 알칼로이드로, 1차 대사가 아닌 식물의 2차 대사 산물(질소화합물)에 속한다. 따라서 옳다.