01 체내에서 분비되는 여러 호르몬의 기능과 분비되는 내분비 샘을 (가)와 (나)에서 골라 기호로 쓰시오.

Ⅲ. 항상성과 건강 / 2. 항상성과 몸의 기능 조절

18. 호르몬과 항상성 조절 원리

소단원 문제

(가) 호르몬의 기능	(나) 내분비 샘
㉠ 혈당량 증가 ㉡ 혈당량 감소 ㉢ 물질대사 촉진 ㉣ 심장 박동 촉진 ㉤ 콩팥에서 물의 재흡수 촉진	ⓐ 뇌하수체 전엽 ⓑ 뇌하수체 후엽 ⓒ 갑상샘 ⓓ 부신 속질 ⓔ 이자 [eqn: alpha] 세포 ⓕ 이자 [eqn: beta] 세포

(1) 인슐린

(2) 티록신

(3) 글루카곤

(4) 항이뇨 호르몬(ADH)

02 다음 설명에 해당하는 용어를 <보기>에서 골라 기호로 쓰시오.

	<보 기>
ㄱ. 길항 작용 ㄴ. 음성 피드백 ㄷ. 항상성 ㄹ. 상호 작용

(1) 생물이 체내·외의 환경 변화에 대해 체온, 혈당량, 삼

투압 등의 체내 환경을 일정하게 유지하려는 성질

(2) 결과가 원인을 약화시키는 방향으로 작용해 호르몬의

분비량이 조절되는 현상

(3) 두 가지 요인이 같은 기관에 대해 서로 반대로 작용

하여 서로의 효과를 줄이는 작용

03 표는 신경과 호르몬의 작용을 비교하여 나타낸 것이다. ㉠~㉢에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오.

구분	신경	호르몬
정보 전달	기본적으로 전기 신호	㉠( )
정보 전달 속도	빠르다	느리다
전달 매체	㉡( )	혈액(체액)
효과의 지속성	일시적	지속적
작용 범위	좁다	㉢( )

04 다음은 우리 몸에서 분비되는 물질을 나열한 것이다.

인슐린　　　　　글루카곤　　　　　티록신

이 물질들의 공통점에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 과다증이나 결핍증이 나타난다.

② 내분비샘에서 분비된 후 분비관을 통해 운반된다.

③ 신경계와 함께 몸 안의 상태를 일정하게 유지한다.

④ 매우 적은 양으로 표적 기관의 생리 기능을 조절한다.

⑤ 종 특이성이 없어 다른 척추동물에서도 같은 기능을 나타낼 수 있다.

05 그림은 호르몬의 작용 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A는 내분비를 담당하는 세포이다.

② A의 활성이 높을수록 항상성은 보다 잘 유지된다.

③ B는 호르몬 ㉠에 대해 반응하지 않는다.

④ 호르몬 ㉠은 혈액에 의해 표적 기관까지 운반된다.

⑤ C는 호르몬 ㉠과 결합하는 수용체를 가지고 있다.

06 그림은 호르몬 A~C의 분비를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 내분비샘 (가)에서 반응이 나타난다.

② A의 분비가 촉진되면 B의 분비는 억제된다.

③ B의 분비가 촉진되면 A의 분비도 촉진된다.

④ C의 분비는 B의 분비에 영향을 미치지 않는다.

⑤ A의 분비가 촉진되면 (나), (다)의 활성은 증가한다.

07 다음은 티록신의 분비가 조절되는 과정과 갑상샘종에 대한 설명을 나타낸 것이다.

유럽이나 중앙아시아의 많은 사람들은 갑상샘이 부

어오르는 갑상샘종을 앓고 있다. 이들은 바다로부터

먼 지역에서 살기 때문에 해조류에 풍부하게 함유된

아이오딘의 섭취가 부족하다.

갑상샘종 환자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① TRH와 TSH의 분비량이 정상인보다 많다.

② 갑상샘이 심하게 자극을 받아 부어오르게 되었다.

③ 표적 기관에서 정상인보다 열 발생량이 많은 편이다.

④ 외부에서 티록신을 투여받으면 증상이 완화될 수 있다.

⑤ 티록신에 의한 음성 피드백이 정상인에 비해 약하게

일어난다.

08 다음은 자동 온도 조절 장치에 의해 실내 온도가 일정하게 유지되는 과정을 순서대로 나타낸 것이다.

실내 온도가 설정점 이하로 떨어진다.

→ (가) 센서가 온도 저하를 감지해 신호를 생성한

다.

→ (나) 신호는 전선을 통해 자동 온도 조절 장치로

전달된다.

→ (다) 자동 온도 조절 장치는 온도를 높이기 위한

신호를 생성한다.

→ (라) 신호는 온풍기로 전달된다.

→ (마) 온풍기가 작동한다.

실내 온도 조절 과정을 사람의 체온 조절 과정에 적용시켰을 때, 다음 설명 중 옳은 것은?

① (가)의 센서는 간뇌의 시상 하부이다.

② (나)에서 사용된 전선은 교감 신경이다.

③ (다)의 자동 온도 조절 장치는 티록신을 분비한다.

④ (라)의 신호는 신경계나 내분비계에 의해 전달된다.

⑤ (마)에서 조직 세포의 산소 소비량이 감소한다.

09 그림은 티록신의 분비와 작용 경로를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)는 티록신의 표적 기관이다. ㄴ. 체온이 내려가면 호르몬 A의 분비는 억제되고, B의 분비는 촉진된다. ㄷ. 티록신 분비는 음성 피드백에 의해 조절된다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

서술형 문제

10 그림은 호르몬이 작용하는 과정을 나타낸 것이다.

위 그림을 통해 알 수 있는 호르몬의 특징을 두 가지만 서술하시오.

11 그림은 티록신의 분비가 조절되는 과정을 나타낸 것이다.

정상적인 사람에게 물질 A를 다량 투여할 경우 TRH와

TSH 및 티록신의 농도 변화를 예상하여 서술하시오. (단,

물질 A는 갑상샘을 자극하여 티록신의 분비를 촉진하는 기능을 한다.)

정답과 해설

01 ⑴ ㉡ - ⓕ ⑵ ㉢ - ⓒ ⑶ ㉠ - ⓔ ⑷ ㉤ - ⓑ   02 ⑴ ㄷ ⑵ ㄴ ⑶ ㄱ   03 ㉠ 화학 신호 ㉡ 뉴런 ㉢ 넓다   04 ②   05 ②   06 ⑤   07 ③   08 ④   09 ④   10~11 해설 참조

01

⑴ 인슐린은 이자섬의 [eqn: beta] 세포에서 분비되며, 간에서 포도당을 글리코젠으로 합성하거나 세포 내로 포도당 흡수를 촉진하여 혈당량을 감소시킨다.

⑵ 티록신은 갑상샘에서 분비되며, 물질대사를 촉진하여 체온을 상승시킨다.

⑶ 글루카곤은 이자섬의 [eqn: alpha] 세포에서 분비되며, 간에서 글리코젠을 포도당으로 분해하여 혈당량을 증가시킨다.

⑷ 항이뇨 호르몬(ADH)은 뇌하수체 후엽에서 분비되며, 콩팥에서 수분 재흡수를 촉진하여 혈장 삼투압을 감소시킨다.

02

⑴ 생물이 체내·외의 환경 변화에 대해 체온, 혈당량, 삼투압 등의 체내 환경을 일정하게 유지하려는 성질을 항상성이라 한다.

⑵ 어느 과정의 산물이 그 과정을 약화시키는 것을 음성 피드백 조절이라 한다.

⑶ 두 가지 요인이 같은 기관에 대해 서로 반대로 작용하여 서로의 효과를 줄이는 것을 길항 작용이라 하며, 그 예로 인슐린과 글루카곤의 작용, 교감 신경과 부교감 신경의 작용 등이 있다.

03

신경은 기본적으로 뉴런을 전달 매체로 하고 활동 전위의 전도에 의한 전기 신호이므로 정보 전달 속도가 빠르다. 또한 그 효과는 짧은 시간 동안 나타났다가 사라지며, 신경의 정보 전달은 연결된 곳에만 이루어지기 때문에 작용 범위가 좁다. 반면에 호르몬은 화학 신호이므로 정보 전달 속도는 느리지만 효과는 지속적으로 나타난다. 또한 혈액을 타고 온몸을 돌며 여러 표적 세포에 작용하므로 작용 범위가 넓다. 즉, 신속한 조절은 신경을 통해 이루어지며, 광범위하고 지속적인 조절은 호르몬에 의해 이루어진다.

04

② 호르몬은 내분비샘에서 분비된 후 혈관으로 들어가 혈액에 의해 운반된다.

① 호르몬은 분비량이 적절하지 않으면 과다증이나 결핍증이 나타난다.

오답 체크

③, ④ 적은 양으로 표적 기관의 생리 기능을 조절함으로써 신경계와 함께 체내 항상성 유지에 관여한다.

⑤ 인슐린과 같은 일부 호르몬은 종 특이성이 없어 다른 척추동물에서도 같은 기능을 나타낸다.

05

② 호르몬의 농도는 일정한 수준에서 유지되어야 한다. A의 활성이 너무 높아지면 호르몬의 분비량이 많아지기 때문에 과다증에 걸릴 수 있다.

① A는 호르몬을 분비하는 내분비 세포이다.

오답 체크

③ B는 호르몬 ㉠과 결합할 수 있는 적절한 수용체를 갖고 있지 않으므로 반응하지 못한다.

④ 호르몬은 내분비샘에서 혈관으로 분비되어 혈액에 의해 표적기관까지 운반된다.

⑤ C는 호르몬 ㉠과 결합할 수 있는 적절한 수용체를 가지고 있으므로 호르몬에 반응한다.

06

⑤ A의 분비가 촉진되면 (나)의 활성이 증가하여 B의 분비도 촉진되고, B의 분비가 촉진되면 (다)의 활성이 증가하여 C의 분비가 촉진된다.

① 반응은 내분비샘 (가)~(다)에서 일어나는 것이 아니라 표적 기관에서 일어난다.

오답 체크

② A의 분비가 촉진되면 B의 분비도 촉진된다.

③ B의 분비가 촉진되면 C의 분비가 촉진되므로, 음성 피드백에 의해 A의 분비는 억제된다.

④ C의 분비 정도에 따라 B의 분비가 촉진되거나 억제되므로 C의 분비는 B의 분비에 영향을 미친다.

07

갑상샘종 환자는 티록신의 주성분이 되는 아이오딘의 섭취가 부족해 체내 티록신의 농도가 낮다. 그로 인해 갑상샘 자극 호르몬 방출 호르몬(TRH) 및 갑상샘 자극 호르몬(TSH)의 분비가 증가하여 갑상샘이 지속적으로 자극을 받아 부어오르게 된다.

③ 체내 티록신의 농도가 낮으므로 표적 기관에서 물질대사가 정상인보다 적게 일어나 발생하는 열의 양이 적다.

①, ⑤ 갑상샘종에 걸린 환자는 정상인보다 체내 티록신의 농도가 낮으므로 음성 피드백이 약하게 일어나 TRH와 TSH의 분비량이 정상인보다 많다.

오답 체크

② 갑상샘 자극 호르몬(TSH)의 분비량이 많으므로 갑상샘이 심하게 자극을 받아 부어오르게 되었다.

④ 외부에서 티록신을 투여받아 체내 티록신의 농도가 높아지면 음성 피드백에 의해 갑상샘 자극 호르몬 방출 호르몬(TRH)과 갑상샘 자극 호르몬(TSH)의 분비량이 감소한다. 따라서 갑상샘이 자극을 덜 받게 되어 증상이 완화될 수 있다.

08

④ (라)는 체온 조절의 중추인 간뇌의 시상 하부에서 갑상샘 자극 호르몬 방출 호르몬(TRH)과 부신 겉질 자극 호르몬 방출 호르몬(CRH)을 분비하여 갑상샘 자극 호르몬(TSH)과 부신 겉질 자극 호르몬(ACTH)의 분비량을 증가시켜 각각 갑상샘과 부신 겉질을 자극하고, 교감 신경을 통해 부신 속질을 자극하는 단계에 해당한다. 이 단계를 통해 우리 몸은 열 발생량이 증가하여 체온이 상승한다.

① (가)의 센서는 온도 저하를 감지하는 피부의 감각점인 냉점이다.

오답 체크

② (나)에서 사용된 전선은 감각 정보를 중추로 전달하는 감각 신경이다.

③ (다)의 자동 온도 조절 장치는 체온 조절의 중추인 간뇌의 시상하부이다. 티록신은 갑상 샘에서 분비된다.

⑤ (마)의 온풍기 작동은 조직에서의 물질대사 촉진에 해당한다. 물질대사가 촉진되면 세포 호흡이 활발하게 일어나므로 산소 소비량이 증가한다.

09

ㄱ. 갑상샘에서 분비되는 티록신은 간과 근육에서 물질대사를 촉진하는 호르몬이다. 따라서 (가)는 티록신의 표적 기관인 간이나 근육이다.

ㄷ. 티록신의 분비량이 증가하면 시상 하부에서 호르몬 A의 분비와 뇌하수체 전엽에서 호르몬 B의 분비가 억제되는 작용이 일어나는데, 이를 음성 피드백이라 한다

ㄴ. 체온이 내려가면 티록신의 분비량이 증가하여 물질대사가 촉진되므로 체내에서 열 발생량이 증가한다. 따라서 호르몬 A의 분비가 촉진되고, 이로 인해 호르몬 B의 분비가 촉진된다.

오답 체크

10

모범답안_ ① 호르몬은 혈관으로 분비되어 혈액에 의해 운반된다.

② 호르몬은 특정 호르몬에 대한 수용체를 가지고 있는 표적 기관(표적 세포)에만 작용한다.

해설_ 내분비샘에서 생성된 호르몬은 혈관으로 들어가 혈액에 의해 온몸을 순환하다가 호르몬에 대한 수용체를 가지고 있는 표적 기관(표적 세포)에만 작용하여 그 기관의 생리 기능을 조절한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	호르몬이 혈액으로 방출, 수용체가 있는 세포에서만 작용한다는 두 가지 내용을 모두 옳게 서술한 경우	100
B	위 두 가지 내용 중에서 한 가지만 서술한 경우	50

10

모범답안_ 티록신의 농도 증가로 인해 갑상샘 자극 호르몬 방출 호르몬(TRH)과 갑상샘 자극 호르몬(TSH)의 농도가 감소한다.

해설_ 물질 A를 다량 투여하면 갑상샘에서 티록신의 분비가 촉진되므로 처음에는 티록신의 농도가 증가하고 이로 인해 물질대사가 촉진된다. 이후 증가된 티록신에 의해 음성 피드백 조절이 일어나 시상 하부와 뇌하수체의 기능을 억제하므로 갑상샘 자극 호르몬 방출 호르몬(TRH)과 갑상샘 자극 호르몬(TSH)의 농도가 감소하고 이로 인해 티록신의 분비량이 감소한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	TRH, TSH, 티록신의 농도 변화를 모두 옳게 서술한 경우	100
B	TRH, TSH, 티록신의 농도 변화 중에서 두 가지만을 옳게 서술한 경우	60
C	TRH, TSH, 티록신의 농도 변화 중에서 한 가지만을 옳게 서술한 경우	30