[2025] 6월 모의고사 통합과학_16~20번 풀이

 

16. Si-O 사면체

16. 그림 (가)는 규산염 사면체 구조를, (나)는 규산염 광물인 휘석의 결합 구조를 모형으로 나타낸 것이다. A와 B는 각각 규소와 산소 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 지각을 구성하는 주요 물질인 규산염 광물의 결합 구조를 묻고 있습니다. (가)는 규산염 사면체의 기본 구조로 중심에 있는 A는 규소이고 꼭짓점에 있는 B는 산소입니다. (나)는 규산염 사면체가 양쪽의 산소를 공유하며 한 줄로 길게 이어진 단사슬 구조를 나타냅니다.

 

ㄱ. A는 산소이다.

→ X(규산염 사면체의 중심에 위치한 원소 A는 산소가 아니라 규소입니다)

 

ㄴ. (나)는 단사슬 구조에 해당한다.

→ O(그림 (나)는 규산염 사면체가 일렬로 결합하여 만들어진 전형적인 단사슬 구조입니다)

 

ㄷ. (나)에서 규산염 사면체는 이웃한 규산염 사면체와 B를 공유하여 결합한다.

→ O(단사슬 구조를 형성할 때 각각의 규산염 사면체는 이웃한 사면체와 꼭짓점의 산소 즉 B를 서로 공유하며 결합합니다)

 

정답은 ④입니다.

 

💡 지각을 구성하는 규산염 광물의 기본 단위인 규산염 사면체의 구조와 중심 원소 및 주변 원소의 종류를 정확히 파악해야 합니다. 또한 이 사면체들이 산소를 공유하며 결합하여 만들어지는 단사슬 구조 등 다양한 결합 형태의 특징을 이해하는 것이 핵심입니다.

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17. 지각과 생명체의 구성 물질

17. 표는 물질 A~ 의 특징의 유무를 나타낸 것이다. A~C는 규산염 광물, 단백질, 핵산을 순서 없이 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 지각과 생명체를 구성하는 주요 물질들의 고유한 특징을 구분하는 원리를 묻고 있습니다. 유전 정보를 저장하거나 전달하는 고유한 기능을 가진 물질 A는 핵산입니다. 핵산(A)과 단백질(B)은 생명체를 구성하는 대표적인 유기물질인 반면 물질 C는 생명체를 구성하지 않으므로 지각을 이루는 규산염 광물임을 유추할 수 있습니다. 물질 (가)는 세 가지 물질이 모두 공통으로 가지는 특징이어야 합니다.

 

ㄱ. ㉠은 ‘×’이다.

→ X(A는 생명체의 유전 현상을 담당하는 핵심 물질인 핵산입니다. 핵산은 생명체를 구성하는 물질이 맞습니다)

 

ㄴ. ‘원자가 전자 수가 ?인 원소가 있다.’는 (가)에 해당한다.

→ O(생명체를 구성하는 핵산(A)과 단백질(B)은 원자가 전자 수가 4개인 탄소(C)를 뼈대로 형성됩니다. 지각을 구성하는 규산염 광물(C) 역시 원자가 전자 수가 4개인 규소(Si)를 기본 골격으로 합니다. 따라서 세 물질 모두 원자가 전자 수가 4인 원소를 포함합니다)

 

ㄷ. B는 지각을 구성하는 주요 물질이다.

→ X(물질 B는 아미노산이 결합하여 만들어진 단백질로 생명체를 구성하는 주요 물질입니다. 지각을 구성하는 주요 물질은 C인 규산염 광물입니다)

 

정답은 ②입니다.

 

💡 단백질과 핵산 그리고 규산염 광물의 기능과 특징을 바탕으로 각 물질을 정확히 식별해 내야 합니다. 나아가 이 물질들이 공통으로 원자가 전자 수가 4개인 탄소와 규소를 중심으로 다양한 화학 결합을 형성한다는 근본적인 구조적 원리를 꿰뚫어 보는 것이 핵심입니다.

 

 

 

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18. DNA를 구성하는 염기 사이의 상보적 결합

18. 다음은 DNA를 구성하는 염기 사이의 결합 규칙성에 대한 탐구 활동이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 DNA 두 가닥 사이에서 일어나는 염기의 상보적 결합 규칙을 묻고 있습니다. 주어진 DNA X는 7쌍의 염기로 구성되며 전체 아데닌(A)의 개수는 3개입니다. 가닥 I의 서열(G A ㉠ ㉡ ㉠ A G)을 보면 A가 2개 존재합니다. 가닥 I과 II를 합쳐 A가 총 3개여야 하므로 마주 보는 가닥 II에는 A가 1개 있어야 하고 이는 가닥 I에 타이민(T)이 1개 존재함을 뜻합니다. 따라서 가닥 I의 염기 ㉠과 ㉡ 중 1개만 존재하는 ㉡이 타이민(T)이 되고 2개 존재하는 ㉠은 사이토신(C)이 됩니다. 표 (가)의 결과에 따라 염기 1은 A, 2는 G, 3은 C, 4는 T를 나타냄을 알 수 있습니다.

 

ㄱ. ㉡은 사이토신(C)이다.

→ X(앞선 분석 과정에서 가닥 I의 전체 염기 조성을 통해 ㉡이 타이민(T)입니다)

 

ㄴ. ⓐ는 5이다.

→ O(염기의 상보적 결합 원리에 따라 A(숫자 1)는 T(숫자 4)와 결합하고 G(숫자 2)는 C(숫자 3)와 결합합니다. 두 염기를 나타내는 숫자의 합은 항상 1+4=5 또는 2+3=5가 됩니다)

 

ㄷ. X에서 ㉠의 개수는 4개이다.

→ O(㉠은 사이토신(C)입니다. 가닥 I에는 ㉠(C)이 2개 존재합니다. 상보적 원리에 의해 가닥 II에는 가닥 I의 구아닌(G) 개수만큼 C가 존재하는데 가닥 I에 G가 2개 있으므로 가닥 II에도 C가 2개 존재합니다. 따라서 DNA X 전체에서 ㉠(C)의 개수는 총 4개가 됩니다)

 

정답은 ④입니다.

 

💡 DNA를 구성하는 염기들이 항상 아데닌(A)-타이민(T) 그리고 구아닌(G)-사이토신(C)으로만 짝을 지어 결합하는 상보적 결합의 원리를 완벽하게 적용할 수 있어야 합니다. 이를 바탕으로 전체 염기의 개수와 서열 조건을 논리적으로 연립하여 각 염기의 종류를 정확하게 추론해야 합니다.

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19. 다양한 소재의 전기적 성질

19. 그림은 태양 전지판을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 우리 주변에서 볼 수 있는 다양한 소재들을 전기적 성질에 따라 도체와 절연체 그리고 반도체로 구분하는 원리를 묻고 있습니다. 그림의 ㉠ 태양 전지는 빛 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 바꾸어 주는 장치로 반도체 소자를 이용해 만듭니다. ㉡ 구리 도선은 전기가 매우 잘 통하는 금속인 도체입니다. ㉢ 전선 피복은 전기가 통하지 않도록 도선을 감싸는 절연체(부도체)입니다.

 

ㄱ. ㉠은 반도체를 이용하여 제작된다.

→ O(태양 전지는 특정 조건에서 전기가 통하는 반도체의 고유한 성질을 활용하여 제작됩니다)

 

ㄴ. ㉡은 ㉠보다 전기 저항이 크다.

→ X(㉡ 구리 도선은 전기가 매우 잘 흐르는 도체이므로 ㉠ 반도체보다 전기 저항이 훨씬 작습니다)

 

ㄷ. ㉢은 ㉡보다 자유 전자가 많다.

→ X(㉢ 전선 피복은 전기가 통하지 않는 절연체이므로 내부에서 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 거의 없습니다. 도체인 ㉡ 구리 도선이 자유 전자를 훨씬 더 많이 가지고 있습니다)

정답은 ①입니다.

 

💡 물질 내부에서 자유롭게 이동할 수 있는 전자의 양에 따라 전기적 성질이 달라짐을 이해해야 합니다. 전기가 잘 통하는 도체 전기가 통하지 않는 절연체 조건에 따라 전기적 성질을 조절할 수 있는 반도체의 특징과 실생활 활용 사례를 명확히 구분하는 것이 중요합니다.

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20. 단백질의 특징

20. 그림은 사람의 몸속에 있는 단백질 X 의 구조를 나타낸 것이다. ㉠은 X를 구성하는 단위체이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 생명체를 구성하는 핵심 유기물질인 단백질의 구조와 형성 원리를 묻고 있습니다. 그림은 인체를 구성하는 단백질 X의 복잡한 입체 구조를 보여주며 ㉠은 이 단백질을 구성하는 기본 단위체인 아미노산을 나타냅니다. 수많은 아미노산이 길게 연결되어 단백질이 만들어집니다.

 

ㄱ. X에는 펩타이드 결합이 있다.

→ O(단백질을 구성하는 수많은 아미노산 단위체들은 서로 물 분자가 빠져나가며 형성되는 펩타이드 결합을 통해 길게 연결됩니다)

 

ㄴ. ㉠은 뉴클레오타이드이다.

→ X(단백질을 구성하는 기본 단위체 ㉠은 아미노산입니다. 뉴클레오타이드는 DNA나 RNA 같은 핵산을 구성하는 단위체입니다)

 

ㄷ. X는 단위체의 종류와 배열 순서에 따라 입체 구조가 결정된다.

→ O(20여 종의 아미노산이 어떤 종류와 순서로 몇 개나 결합하는지에 따라 단백질의 복잡한 입체 구조가 달라지며 이 구조에 의해 단백질의 고유한 기능이 결정됩니다)

 

정답은 ③입니다.

 

💡 생명체를 구성하는 거대 분자인 단백질의 기본 단위체가 아미노산이며 이들이 펩타이드 결합으로 연결된다는 근본 원리를 숙지해야 합니다. 또한 단위체의 배열 순서가 결국 단백질의 입체 구조와 기능을 결정짓는다는 핵심 개념을 기억해야 합니다.