#37 해설
2019년 LEET 추리논증
문제 번호 선택
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다음으로부터 추론한 것으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로
고른 것은?
인체에서 에너지는 주로 미토콘드리아의 전자전달계와 ATP
합성효소에 의해 생성된다.
전자전달계는 영양소를 분해할 때
생긴 전자가 단백질 복합체를 거쳐 최종적으로 산소에 전달되는
체계이다.
산소가 전자를 받으면 물이 되므로 전자전달계가 활성화
되면 산소 소모량이 증가하게 된다.
1961년 미첼 박사는 전자전달계가 어떻게 ATP 합성과 연결
되어 있는지에 대한 이론을 발표하였다.
이 이론에 따르면 전자
전달계가 전자를 전달하는 동안 수소이온이 미토콘드리아 내막
바깥으로 투과되어 수소이온 전위차가 형성된다.
이 수소이온은
미토콘드리아 내막에 존재하는 ATP 합성효소를 통과하여 내막
안쪽으로 다시 들어온다.
이로써 전위차가 해소되고 효소가 활성화
되어 ATP가 합성된다.
이처럼 전자전달계와 ATP 합성은
전위차를 통해 서로 연결되어 있다.
즉 전자전달이 일어나지
않으면 전위차가 형성되지 않아 ATP 합성이 일어날 수 없으며,
반면에 ATP 합성이 억제되면 전위차 해소가 일어날 수 없기
때문에 전자전달도 중지된다.
전위차가 해소되어야 지속적인
전자전달과 산소 소모가 이루어질 수 있기 때문이다.
이러한
이론은 전자전달계를 억제하는 약물 X 또는 ATP 합성효소
활성을 억제하는 약물 Y를 이용하여 다음과 같이 검증할 수
있다.
미토콘드리아를 분리하여 시험관에 넣은 후 반응을 일으키면
전자전달과 ATP 합성이 시작되어 산소 소모량과 ATP 합성량이
증가하게 된다.
일정 시간 경과 후에 약물 X 또는 약물 Y를
처리하여 변화를 관찰한다.
또한 약물 X 또는 약물 Y를 처리한
후 약물 Z를 처리하고 변화를 관찰한다.
약물 Z는 미토콘드리아
내막의 수소이온 투과도를 높임으로써 전자전달에 의한 전위차를
ATP 합성효소에 의하지 않고 급격하게 해소할 수 있는 약물이다.
약물 X, Y, Z는 모두 독립적으로 작용한다.
<보 기>
ㄱ. 약물 X만 처리한 경우 ATP 합성에는 영향을 주지 못한다.
ㄴ. 약물 Y만 처리한 경우 산소 소모량은 감소한다.
ㄷ. 약물 Y에 이어 약물 Z를 처리한 경우, 약물 Y만 처리한 때에
비해 산소 소모량이 증가한다.
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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