핵심 개념
곤충의 이뇨호르몬(Diuretic Hormone, DH)은 신경분비세포에서 방출되어 말피기소관(Malpighian tubules)의 세포막 수용체에 결합함으로써, 이온의 능동 수송을 촉진하고 이에 따른 삼투압 차이로 수분을 배출시켜 체내 수분 균형과 삼투압을 조절하는 물질입니다.
상세 설명
- 신경분비 및 수용체 결합: 뇌나 복신경절의 신경분비세포에서 생성된 이뇨호르몬이 혈액(혈림프)으로 방출되어 말피기소관 상피세포의 특이적 수용체와 결합합니다.
- 2차 전령 활성화: 수용체 결합 후 세포 내에서 cAMP 또는 $Ca^{2+}$와 같은 2차 전령이 활성화되어 대사 과정을 조절합니다.
- 이온의 능동 수송: 활성화된 신호 전달 체계에 의해 말피기소관 내부(내강)로 칼륨 이온($K^{+}$)이나 나트륨 이온($Na^{+}$)을 능동적으로 퍼 올립니다.
- 수분의 삼투적 이동: 이온 농도가 높아진 관 내부로 체액 속의 수분이 삼투 현상에 의해 수동적으로 유입됩니다.
- 원뇨 형성 및 배출: 수분과 함께 질소 노폐물이 섞인 원뇨가 형성되어 후장(직장)으로 이동하며, 이 과정을 통해 과도한 수분을 체외로 배출합니다.
시험 포인트
- 이뇨호르몬은 말피기소관에서 이온의 수송 속도를 변화시켜 간접적으로 수분 이동을 조절한다는 점이 중요합니다.
- 이뇨호르몬과 반대 작용을 하여 후장에서 수분을 재흡수하는 호르몬은 항이뇨호르몬(Antidiuretic Hormone)입니다.
- 곤충의 배설과 수분 조절은 말피기소관에서 생성된 원뇨가 후장(직장)을 거치며 최종적으로 조절되는 협력 구조를 가집니다.
- 수목해충학 시험에서는 곤충의 생리적 특징 중 배설계의 기능을 묻는 문항으로 자주 출제됩니다.
관련 용어
- 말피기소관(Malpighian tubules): 곤충의 주요 배설 및 삼투압 조절 기관입니다.
- 혈림프(Hemolymph): 곤충의 체강을 흐르는 혈액 역할을 하는 액체입니다.
- 원뇨(Primary urine): 말피기소관에서 처음 만들어진 여과액 상태의 오줌입니다.
- 항상성(Homeostasis): 체내 환경을 일정하게 유지하려는 성질입니다.