개념 한 쪽
종자가 발아할 때는 저장해 둔 양분을 쓸 수 있는 작은 물질로 부순다. 자엽이 땅 위로 올라오는 종자와 땅속에 남는 종자가 갈리고, 단백질과 전분은 각각 정해진 분해 산물로 바뀐다.
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출제기준 단원 「저장양분의 분해·전류 및 재합성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 자엽 위치에 따른 발아 형태 구분 | 1 | 자엽을 지하에 남기지 않는 식물 가리기 |
| 저장 물질별 가수분해 산물 | 1 | 단백질이 분해되어 바뀌는 가용성 물질 찾기 |
| 배유 유전자 조성과 발아율 서열 | 1 | 우성 유전자 수에 따른 발아율 높은 순서 배열 |
발아는 저장양분을 분해해 배가 쓸 수 있는 형태로 바꾸는 과정에서 출발한다. 종자 안의 양분은 대개 전분 같은 큰 분자로 저장되므로, 이를 작은 당이나 아미노산으로 부숴야 배가 흡수할 수 있다. 이 분해를 맡는 것이 가수분해 효소이다.
저장 기관의 위치에 따라 발아 형태가 나뉜다. 자엽이나 자엽처럼 양분을 저장한 기관이 지하에 남는 것을 지중발아라 하고, 자엽이 지상으로 올라오는 것을 지상발아라 한다. 완두는 자엽이 땅속에 남는 지중발아를 하고, 콩은 자엽이 지상으로 올라오는 지상발아를 한다.
분해 산물은 저장 물질의 종류에 따라 다르다. 단백질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 이어진 고분자이므로 가수분해하면 아미노산이 된다. 전분은 발아 시 아밀라제의 작용으로 분해되어 배에 영양을 공급한다. 지방산은 지질에서, 맥아당과 만노스는 탄수화물에서 나오는 물질이므로 단백질 분해와는 무관하다.
벼과 종자의 초엽은 원통형 구조로, 발아할 때 땅속을 뚫고 나오면서 안쪽의 어린 잎을 물리적으로 보호한다. 양분의 저장이나 전달은 배유와 자엽이 맡으므로 초엽의 기능과 구분해야 한다.
옥수수 배유에서는 전분 합성을 이끄는 우성 유전자 Su의 수가 많을수록 전분이 잘 만들어져 발아에 유리하다. Su가 세 개인 조성에서 발아율이 가장 높고, 우성 유전자가 하나도 없는 조성에서 가장 낮다.
발아 형태를 묻는 문제는 자엽의 이동 방향을 뒤집어 함정을 만든다. 콩을 지중발아 식물로 적거나 완두를 지상발아 식물로 적으면 틀린다. 분해 산물 문제에서는 단백질의 최종 산물을 지방산이나 맥아당으로 바꿔 놓는 선지가 나온다.
효소 문제는 아밀라제 대신 아미노산이나 포도당처럼 효소가 아닌 물질을 섞어 놓는다. 초엽의 기능을 물을 때는 양분 저장이나 종자근 보호처럼 다른 기관의 역할을 끌어다 놓는 선지가 함정이 된다.
옥수수에서 배유의 유전자 조성에 따른 발아율이 높은 순서로 배열된 것은?
정답 ① · 문제는 옥수수 배유에서 Su(우성 전분 유전자) 대립유전자의 수에 따른 발아율 순서를 묻고 있다. Su 유전자의 개수가 많을수록 전분 합성이 활발하여 발아에 유리하므로 SuSuSu(우성 3개)가 가장 높고, 그 다음은 우성 수가 중간인 SuSusu 또는 Sususu, 가장 낮은 것은 모두 열성인 sususu이다.
옥수수 배유의 전분 합성은 우성 유전자(Su)가 많을수록 활발하므로, 우성 동형접합(SuSuSu) 순으로 발아율이 높다.
발아시 자엽이나 또는 자엽처럼 양분을 저장하고 있는 기관을 지하에 남아 있게 하는 식물이 아닌 것은?
정답 ② · 종자의 발아 형태는 양분을 저장한 기관인 자엽의 위치에 따라 지중발아와 지상발아로 나뉩니다. 완두는 자엽이 지하에 남는 지중발아를 하며, 옥수수와 벼는 배젖에 양분이 저장되어 자엽이 지상부로 나오지 않거나 떡잎만 전개합니다.
지상발아는 자엽이 지상으로 올라오는 형태이고, 지중발아는 자엽이 지하에 남는 형태이므로 콩은 지상발아 식물이다.
발아 중인 종자에서 단백질은 가수분해하여 어떠한 가용성 물질로 변화하는가?
정답 ③ · 문항은 발아 중인 종자에서 단백질이 가수분해되어 어떤 가용성 물질로 변하는지를 묻고 있다. 단백질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 고분자이므로 가수분해되면 최종적으로 아미노산으로 분해되어 가용화된다.
단백질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 고분자이므로, 가수분해 시 최종적으로 아미노산으로 분해된다.
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