핵심 개념

내시류(완전변태류)는 진화적으로 더 분화된 집단으로, 혈림프 내의 삼투압 조절을 위해 무기 이온(Na+, Cl-)보다는 유리아미노산과 같은 유기 화합물의 농도를 높게 유지합니다. 이는 완전변태 과정에서 발생하는 급격한 조직 재구성과 단백질 합성에 필요한 원료를 확보하고, 대사 효율성을 극대화하기 위한 생리적 적응의 결과입니다.

상세 설명

  1. 진화적 적응: 곤충은 진화 계통상 상위에 위치할수록 혈림프 내 무기 염류의 비중을 줄이고 유리아미노산의 비중을 높여 삼투압을 조절하는 경향을 보입니다.
  2. 단백질 합성의 예비원: 내시류는 유충에서 번데기를 거쳐 성충으로 변하는 과정에서 대대적인 조직 분해가 일어나며, 이때 유리아미노산은 새로운 성충 조직을 만드는 단백질 합성의 즉각적인 원료가 됩니다.
  3. 이온 독성 방지: 무기 이온의 농도를 지나치게 높일 경우 발생할 수 있는 신경 전달 방해나 세포 내 효소 활성 저해를 피하면서 높은 삼투압을 안정적으로 유지할 수 있습니다.
  4. pH 완충 기능: 유리아미노산은 양쪽성 이온 특성을 지니고 있어 체액의 산도(pH)가 급격히 변하는 것을 막아주는 완충제 역할을 수행합니다.
  5. 에너지 대사 지원: 유리아미노산은 필요 시 구연산 회로(TCA 회로)에 투입되어 에너지원으로 직접 사용될 수 있어 변태 기간 중의 에너지 대사에 기여합니다.

곤충 진화 정도에 따른 혈림프 성분 비교

구분 원시적 곤충 (무시류, 외시류) 진화된 곤충 (내시류)
주용 이온 나트륨(Na+), 염소(Cl-) 칼륨(K+), 마그네슘(Mg2+)
유리아미노산 농도 상대적으로 낮음 매우 높음
주요 삼투압 조절원 무기 염류 유리아미노산, 트레할로스
진화 단계 불완전변태류 위주 완전변태류 위주

시험 포인트

  1. 곤충의 혈림프 내 유리아미노산 농도는 진화된 집단일수록 높아지는 경향이 있음을 반드시 기억해야 합니다.
  2. 내시류의 혈림프는 외시류에 비해 나트륨 이온 농도가 낮고, 유기 화합물의 농도가 높다는 점이 핵심 기출 포인트입니다.
  3. 유리아미노산은 삼투압 조절 외에도 수분 유지, 에너지 공급, pH 조절 등 다목적 기능을 수행합니다.

관련 용어

혈림프(Hemolymph), 완전변태(Holometabola), 삼투압(Osmotic pressure), 완충 작용(Buffering action), 트레할로스(Trehalose)