개념 한 쪽
곤충 내부기관의 구조와 기능은 전장·중장·후장 등 소화계의 구분과 말피기관 등 배설 기관의 구조적 특징으로 이해한다. 전위는 소낭과 중장 사이에 위치하며 역류 방지와 분쇄 기능을 담당한다. 말피기관은 중장과 후장을 연결하는 배설 기관으로 삼투압 조절과 노폐물 처리에 관여한다.
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출제기준 단원 「구조, 형태 및 기능」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 배설물 형태와 서식 연관성 | 1 | 지상과 수중 곤충의 질소대사산물 형태를 구분하는 능력 |
| 소화기관 위치·기능 식별 | 1 | 소낭·전위·중장 등 소화기관의 위치와 기능을 가리는 능력 |
| 배설기관 구조와 기능 판별 | 1 | 말피기관의 구조적 특징과 직장 재흡수 기능을 식별하는 능력 |
곤충의 소화기관은 전장, 중장, 후장으로 구분되며 각 부분이 분업된 기능을 수행한다. 전장은 먹이의 섭취와 저장, 기계적 분쇄에 관여하고 중장은 대부분의 화학적 소화와 영양분의 흡수를 담당한다. 후장은 주로 수분과 이온의 재흡수 및 배설물 형성을 담당한다.
전장과 중장 사이에는 전위(proventriculus)가 위치하며 큐티클층과 근육질 구조로 발달해 중장에서 소화된 내용물의 역류를 막고 단단한 음식물을 분쇄하는 역할을 한다. 전위는 밸브와 분쇄기관의 기능을 동시에 수행하므로 소화 과정에서 중요한 위치를 차지한다.
곤충의 배설계 핵심 기관은 말피기관(Malpighian tubules)을 포함한다. 말피기관은 중장과 후장 사이에 개구하며 말단이 막혀 있는 관 모양 구조로 혈액 속 노폐물을 걸러낸다. 걸러진 노폐물은 직장에서 재흡수 과정을 거쳐 수분과 이온을 회수한 뒤 배설물로 형성한다.
질소성 노폐물의 형태는 서식 환경에 따라 달라진다. 지상에서 생활하는 곤충은 수분 손실을 최소화하기 위해 요산 형태로 배설하는 반면, 수생 곤충은 물이 풍부하므로 암모니아 형태로 배설하는 경향이 있다. 이 대응 관계는 배설물 형태와 서식 환경의 적응적 연관성을 보여준다.
전위와 관련된 문항에서는 소낭과 중장 사이의 위치, 역류 방지 기능, 그리고 단단한 음식물의 분쇄 기능을 근거로 정답을 가린다. 전위를 묻는 문제에서는 전위가 전장 후반부에 있고 큐티클층과 근육으로 역류를 막는다는 설명을 확인하면 정답을 찾기 쉽다.
배설계 문제에서는 말피기관의 위치(중장-후장 연결)와 말단의 폐쇄성, 직장에서의 재흡수 기능을 근거로 보기들을 비교한다. 특히 지상곤충이 암모니아를 배출한다는 보기는 서식 환경과 배설물 형태의 관계에 어긋나므로 오답으로 처리한다.
중장의 기능을 묻는 문제는 소화효소의 합성·방출과 영양분 분해 및 흡수의 주 장소라는 점을 확인하면 정답을 선택한다. 전장·중장·후장의 기능 분담(전장:섭취·저장, 중장:소화·흡수, 후장:재흡수·배설)을 떠올리면 문제 해결이 수월하다.
다음 곤충의 배설계에 관한 설명 중 잘못된 것은?
정답 ① · 곤충의 배설기관인 말피기관은 중장과 후장의 경계 부분인 후장으로 연결되어 열려 있으며 끝부분은 막혀 있습니다. 지상성 곤충은 수분 손실을 막기 위해 질소대사산물을 독성이 적은 요산(Uric acid) 형태로 배출합니다.
지상곤충은 수분 손실을 막기 위해 질소대사산물을 요산 형태로 배설하므로 암모니아 배설 설명은 잘못된 것이다.
곤충의 소화기관 중 소낭(crop)과 중장(mid gut) 사이에 있으며 큐티클층이 잘 발달되어 중장으로부터 먹이의 역류를 막는 역할을 하는 것은?
정답 ③ · 소낭과 중장 사이에 위치하며 큐티클층이 발달해 먹이의 역류를 막는 기관을 묻는 문제이다. 전위는 소낭과 중장의 경계에 있으며, 잘 발달된 큐티클층을 갖추어 중장으로부터 먹이가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다.
전위는 소낭과 중장 사이에 위치하며 큐티클층이 발달해 먹이의 역류를 막는 역할을 한다.
다음 중 곤충의 배설계에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ① · 곤충의 배설 기관인 말피기관은 중장과 후장 사이에 연결되며 끝이 막혀 있습니다. 말피기관의 하부와 직장에서는 수분과 이온을 재흡수합니다.
지상 곤충은 수분 손실 방지를 위해 암모니아 대신 요산 등을 배설하므로 암모니아 배설 설명은 틀렸다.
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