23년 1회차

촉진확산은 농도 기울기를 따라 일어나는 수동수송이므로 세포의 에너지(ATP) 소비가 필요하다는 설명이 옳지 않다.

운반체 단백질은 용질과 결합해 모양을 바꾸며 막을 통과시킬 뿐이고, 에너지를 쓰며 기울기를 거슬러 운반하는 것은 능동수송이다.

• 촉진확산은 운반체(또는 통로) 단백질의 도움을 받는 확산이다.
• 포도당 수송체(GLUT)처럼 포도당을 촉진확산으로 운반하는 운반체가 있다.
• 운반체 수가 많을수록 동시에 운반할 수 있는 용질이 늘어 확산속도가 빨라지며, 운반체가 모두 포화되면 속도가 더 오르지 않는다.

바른 연결은 외배엽 – 감각계, 중배엽 – 진피, 내배엽 – 갑상샘이다.

외배엽은 표피·신경계·감각기관, 중배엽은 근육·골격·진피·순환계, 내배엽은 소화관 상피와 간·이자·갑상샘·폐 등 소화관에서 파생되는 기관을 만든다.

• 감각계·갑상샘·근육 연결: 갑상샘은 내배엽, 근육은 중배엽 유래이다.
• 이자·진피·간 연결: 이자는 외배엽이 아니라 내배엽 유래이다.
• 근육·골격·이자 연결: 근육은 외배엽이 아니라 중배엽 유래이다.

수소결합을 끊을 때는 열이 흡수되고, 수소결합이 형성될 때는 열이 방출되므로 이를 반대로 쓴 설명이 옳지 않다.

이 성질 때문에 물은 비열과 기화열이 커서 온도 변화를 완충한다.

• 수소결합에 의한 표면장력으로 소금쟁이가 물 위를 걸을 수 있다.
• 극성인 물 분자가 이온을 둘러싸(수화) 소금을 나트륨 이온과 염화 이온으로 분리해 녹인다.
• 얼음은 수소결합이 규칙적인 격자를 이루어 액체 물보다 밀도가 낮아 물 위에 뜬다.

뉴클레오사이드(염기 + 당)의 당은 5탄당(리보스 또는 디옥시리보스)이므로 6탄당이 있다는 설명이 옳지 않다.

뉴클레오사이드에 인산이 결합하면 핵산의 단위체인 뉴클레오타이드가 된다.

• 바이러스는 DNA 또는 RNA 중 하나를 유전물질로 가진다.
• 핵산은 뉴클레오타이드가 인산다이에스터 결합으로 이어진 중합체이다.
• DNA의 염기는 아데닌(A)·구아닌(G)·사이토신(C)·티민(T)이다.

옳은 짝은 ㄱ(젖산 발효 – 피루브산)과 ㄹ(알코올 발효 – 아세트알데하이드)이다.

젖산 발효에서는 피루브산이 NADH의 전자를 받아 젖산으로 환원된다.

알코올 발효에서는 피루브산이 먼저 이산화탄소를 잃고 아세트알데하이드가 되며, 이것이 NADH의 전자를 받아 에탄올로 환원된다.

• ㄴ: 아세트알데하이드는 젖산 발효의 중간산물이 아니다.
• ㄷ: 알코올 발효에서 피루브산은 탈탄산될 뿐 직접 전자를 받지 않는다.

지용성 호르몬은 소낭에 저장되지 않고 합성 즉시 세포막을 확산해 나가므로, 세포외배출작용으로 분비된다는 설명이 옳지 않다.

세포외배출로 분비되는 것은 소낭에 저장되는 수용성 호르몬(펩타이드 호르몬 등)이다.

• 티록신은 아미노산 유도체이지만 지용성으로 작용한다.
• 지용성 호르몬은 물에 잘 녹지 않아 혈액에서 대부분 수송 단백질과 결합해 운반된다.
• 스테로이드 호르몬은 막을 통과해 세포질 또는 핵 안의 수용체와 결합하고, 유전자 발현을 조절한다.

로돕신이 빛을 흡수하면 연쇄 반응으로 세포질의 cGMP가 GMP로 분해되는 것이 옳은 설명이다.

활성화된 로돕신이 트랜스듀신(G단백질)을 활성화하고, 트랜스듀신은 인산디에스터가수분해효소를 활성화해 cGMP를 분해한다.

cGMP가 줄면 나트륨 통로가 닫혀 막대세포는 과분극된다.

• 탈분극: 빛을 받으면 탈분극이 아니라 과분극이 일어난다.
• 트랜스듀신 억제: 트랜스듀신은 억제되지 않고 활성화된다.
• 인산디에스터가수분해효소 억제: 이 효소는 활성화되어 cGMP를 분해한다.

퍼포린은 세포독성 T세포(와 자연살해세포)가 분비해 표적세포 막에 구멍을 내는 분자이므로, 도움T세포가 퍼포린을 분비한다는 설명이 옳지 않다.

도움T세포는 사이토카인을 분비해 다른 면역세포를 활성화한다.

• 도움T세포는 세포독성 T세포(세포성 면역)와 B세포(체액성 면역)를 모두 활성화한다.
• 도움T세포는 표면에 CD4 단백질을 가진다.
• 도움T세포는 항원제시세포의 II형 MHC 단백질에 제시된 항원을 인식해 결합한다.

시상하부가 연장되어 직접 연결된 것은 뇌하수체 후엽이므로, 이를 전엽으로 쓴 설명이 옳지 않다.

뇌하수체 전엽은 내분비샘 조직으로, 시상하부와 문맥계 혈관으로 연결되어 방출·억제 호르몬을 전달받는다.

• 시상하부의 방출호르몬과 방출억제호르몬은 전엽 호르몬의 분비를 조절한다.
• 후엽에서 분비되는 옥시토신은 자궁 수축을 유도한다.
• 갑상샘자극호르몬과 성장호르몬은 모두 전엽에서 분비된다.

옳은 설명은 융모막이 기체 교환을 담당한다는 것이다.

융모막은 요막과 함께 배아와 외부 사이의 기체 교환을 맡고, 포유류에서는 태반 형성에 참여한다.

• 양막 관련: 양막은 포유류뿐 아니라 파충류·조류를 포함한 양막류 전체에 나타난다.
• 난황낭 관련: 액체 속에 배아를 둘러싸는 주머니는 양막이며, 난황낭은 난황을 감싸 영양을 공급한다.
• 요막 관련: 포유류에서 초기 혈구세포를 만드는 곳은 난황낭이며, 요막은 노폐물 저장과 기체 교환에 관여한다.

폴리펩타이드가 tRNA에서 방출되는 것은 종결 단계의 일이므로, 신장 단계 설명으로 옳지 않다.

종결 단계에서는 종결코돈이 A 자리에 오면 방출인자가 결합해 P 자리 tRNA와 폴리펩타이드 사이의 결합을 가수분해한다.

신장 단계에서는 폴리펩타이드가 방출되지 않고 A 자리의 아미노산으로 옮겨져 사슬이 길어진다.

• 아미노산이 부착된 새 tRNA가 A 자리에 결합한다.
• P 자리의 폴리펩타이드와 A 자리의 아미노산 사이에 펩타이드 결합이 형성된다.
• 자리이동 후 아미노산을 내준 tRNA는 E 자리에서 방출된다.

염색질 구조를 변화시켜 전사를 조절하는 것은 히스톤 아세틸화이다.

히스톤 꼬리의 라이신이 아세틸화되면 양전하가 줄어 DNA와의 결합이 느슨해지고, 염색질이 풀려 전사가 촉진된다.

• 유도자: 주로 원핵생물 오페론에서 억제자에 결합해 전사를 조절하는 분자로, 염색질 구조 변화와는 무관하다.
• 선택적 RNA 스플라이싱: 전사 후 단계에서 엑손 조합을 달리하는 조절이다.
• 틀이동 돌연변이: 염기의 삽입·결실로 읽기틀이 바뀌는 돌연변이로, 조절 기작이 아니다.

CAM 식물은 기공을 밤에 열어 $\mathrm{CO_2}$를 고정하므로, 고정이 낮에 더 활발하다는 설명이 옳지 않다.

밤에 고정한 탄소를 유기산(말산)으로 액포에 저장했다가, 낮에 기공을 닫은 채 방출해 캘빈 회로에 이용한다.

• 밤의 1차 고정에는 PEP 카르복실화효소를 사용한다.
• CAM 식물은 고정과 캘빈 회로가 같은 엽육세포에서 시간을 달리해 일어난다.
• 파인애플은 선인장·돌나물류와 함께 대표적인 CAM 식물이다.

$\alpha$ 나선은 이온결합이 아니라 골격의 수소결합으로 안정화되므로 옳지 않다.

나선 안에서 한 아미노산의 카보닐 산소와 네 번째 뒤 아미노산의 아미노기 수소가 수소결합을 이룬다.

• 1차구조는 아미노산의 서열을 뜻한다.
• 광우병은 잘못 접힌 프리온 단백질이 축적되며 생긴다.
• 낫모양적혈구빈혈증은 헤모글로빈 β사슬의 아미노산 하나가 바뀐 1차구조 돌연변이에서 비롯된다.

해당과정에서는 기질 수준 인산화로 ATP가 생성된다.

인산기를 가진 중간산물이 ADP에 인산을 직접 넘겨 ATP를 만들며, 포도당 1분자당 순수하게 2분자의 ATP가 생긴다.

• 4탄당 전환: 포도당은 3탄소 화합물인 피루브산 2분자로 전환된다.
• 미토콘드리아: 해당과정은 세포질에서 일어난다.
• 산화적 인산화: 이는 미토콘드리아 내막의 전자전달계와 ATP 합성효소에 의한 과정이다.

옳은 설명은 $\mathrm{P_r}$가 $\mathrm{P_{fr}}$로 전환되면 상추 종자 발아가 유도되고, 반대로 전환되면 억제된다는 것이다.

활성형인 $\mathrm{P_{fr}}$가 발아 관련 유전자 발현을 일으키므로, 적색광은 발아를 촉진하고 근적외선(원적색광)은 억제한다.

• 근적외선 노출 시 전환 방향: 근적외선은 $\mathrm{P_{fr}}$를 $\mathrm{P_r}$로 되돌리며, $\mathrm{P_r}$를 $\mathrm{P_{fr}}$로 바꾸는 것은 적색광이다.
• 음지회피: 그늘에서는 $\mathrm{P_{fr}}$ 비율이 낮아져 줄기 신장(수직생장)이 촉진된다.
• $\mathrm{P_{fr}}$의 핵 이동: 핵으로 이동하는 것은 적색광으로 생성된 $\mathrm{P_{fr}}$이며, 근적외선을 받으면 $\mathrm{P_r}$로 바뀌어 비활성화된다.

피층과립이 세포막과 융합하는 것은 느린 다수정 방지(피층 반응)의 시작이므로 옳지 않다.

빠른 다수정 방지는 정자와 접촉한 직후 나트륨 이온 유입으로 난자의 막이 탈분극되는 현상이다.

• 피층과립의 세포외배출은 세포질 내 $\mathrm{Ca^{2+}}$ 농도 상승으로 일어난다.
• 피층과립의 내용물이 난황막을 들어 올리고 단단하게 만들어 수정막으로 전환한다.
• 첨체돌기와 난자 세포막의 접촉·융합이 막전위 변화(탈분극)를 일으킨다.

생물학적 종 개념은 교배 가능성을 기준으로 하므로 화석종뿐 아니라 무성생식 생물에도 적용할 수 없어 옳지 않다.

이런 경우에는 형태학적·계통학적 종 개념 등을 사용한다.

• 병목효과로 집단 크기가 급감하면 유전적 부동에 의해 특정 대립유전자가 사라지기 쉽다.
• 성선택은 짝짓기 성공도 차이에 따른 자연선택의 한 형태로, 성적이형을 초래한다.
• 짝짓기 행동 차이로 교배하지 못하는 것은 행동적 격리로 접합 전 격리에 해당한다.

척삭동물에 포함되는 동물은 멍게이다.

멍게(미삭동물)는 유생 시기에 척삭·등쪽 신경관·인두열·항문 뒤 꼬리를 가지는 척삭동물이다.

• 플라나리아: 편형동물이다.
• 오징어: 연체동물이다.
• 거미: 절지동물이다.

고세균의 리보솜은 세균과 달라 스트렙토마이신에 감수성이 없으므로, 생장이 억제된다는 설명이 옳지 않다.

스트렙토마이신은 세균의 리보솜에 결합해 번역을 저해하는 항생제이다.

• 고세균은 진핵생물처럼 개시 아미노산으로 (포밀화되지 않은) 메티오닌을 사용한다.
• 고세균 세포벽에는 세균의 펩티도글리칸이 없다.
• 고세균은 원핵생물로서 원형 염색체를 가진다.

배란은 LH 급증으로 유도되며, 프로게스테론 농도가 최고에 이르는 것은 배란 이후 황체기이므로 옳지 않다.

배란 전 에스트로겐 농도가 높아지면 양성 피드백으로 LH 급증이 일어나 배란이 일어난다.

• 사람의 배란 때 성숙한 여포에서 방출되는 것은 제2난모세포이다.
• FSH와 LH는 여포의 성장과 성숙을 촉진한다.
• 임신이 되지 않으면 황체가 퇴화해 에스트로겐과 프로게스테론 농도가 급격히 낮아진다.

간극 연접으로 신호를 직접 전달하는 것은 전기적 시냅스이므로 화학적 시냅스 설명으로 옳지 않다.

화학적 시냅스에서는 시냅스 틈으로 분비된 신경전달물질이 시냅스후 막의 수용체에 결합해 신호를 전달한다.

• 유입된 $\mathrm{Ca^{2+}}$가 시냅스 소낭과 시냅스전 막의 융합을 일으킨다.
• 축삭말단의 탈분극이 전압 개폐성 $\mathrm{Ca^{2+}}$ 통로를 연다.
• 활동전위가 축삭말단에 도착하면 말단 막이 탈분극된다.

RISC는 miRNA를 표적 DNA가 아니라 표적 mRNA로 안내하므로 옳지 않다.

miRNA가 표적 mRNA와 상보적으로 결합하면 RISC가 그 mRNA를 분해하거나 번역을 억제한다.

• miRNA는 표적 mRNA의 번역을 억제한다.
• 다이서는 이중가닥 RNA(전구체 머리핀)를 짧은 조각으로 절단한다.
• miRNA는 단백질로 번역되지 않는 비번역 RNA이다.

크리스퍼/캐스9는 표적 DNA를 절단해 유전체를 편집하는 기술로, 유전자 발현을 분석하는 방법이 아니다.

나머지는 모두 세포에서 만들어진 mRNA를 검출해 발현을 확인한다.

• EST 분석: mRNA에서 만든 cDNA의 일부 서열로 발현 유전자를 확인한다.
• DNA 마이크로어레이: 표지한 cDNA를 탐침에 혼성화해 다수 유전자의 발현을 동시에 비교한다.
• RT-PCR: mRNA를 역전사한 cDNA를 증폭해 특정 유전자의 발현을 검출한다.

염색체 응축은 전기에 시작되어 중기에 최대가 되므로, 중기에 시작된다는 설명이 옳지 않다.

중기에는 최대로 응축된 염색체가 중기판에 배열된다.

• DNA가 히스톤 8량체를 감싼 구조를 뉴클레오솜이라고 한다.
• 사람은 n = 23, 체세포 핵상 2n으로 염색체 46개를 가진다.
• 상동염색체는 같은 유전자 자리를 갖지만 대립유전자가 다를 수 있어 동일하지 않은 유전정보를 가진다.