#21 해설
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다음 글의 내용과 부합하는 것은?
효소에 대한 지식이나 존재에 대해 알게 된 것은 그렇게 오래된 일이 아니다.
1700년경 스팔란차니는 간단한 실험을 통해 매의 위 분비액이 고기를 분해한다는 사실을 알아냈다.
그리고 이후 1800년경에는 슈반이 고기를 분해하는 위액을 분리해서 펩신이라 불렀으며, 이 펩신이 많은 양의 고기를 분해할 수 있다는 사실도 알아냈다.
지금까지도 위에서 분비하는 단백질 분해효소를 펩신이라고 부른다.
이러한 실험에 의해 음식을 소화시키는 물질이 있다는 것을 최초로 알게 되었고, 효소가 미지의 물질로서 처음 인식되었다.
1850년대에 루이 파스퇴르는 미생물인 효소에 의해 당이 발효되어 알코올로 전환되는 반응이 발효소로 불리는 효모 세포 내에 존재하는 생명력에 의해 촉매된다고 알고 있었으며, 이 발효소는 살아 있는 생물체 내에서만 활성을 가진다고 생각했다.
그러나 1897년 뷔크너는 효소 세포를 파괴해서 여과한 효모 추출물이 당을 알코올로 전환시키는 발효 능력을 가진다는 것을 확인하였다.
이러한 실험에 의해서 발효가 세포 내의 물질인 효소에 의해 촉진된다는 것이 증명되었다.
효소라는 용어는 1877년 빌헬름 퀴네가 처음 만들어서 사용하였다.
에밀 피셔는 효소가 마치 열쇠와 자물쇠의 관계처럼 반응하는 물질인 기질과 잘 맞는 특정한 물질에만 촉매 작용을 한다는 '열쇠와 자물쇠 이론'을 발표해 효소와 기질 간의 특이성이 매우 중요하다는 것을 주장하였다.
이렇게 역사적으로 처음 효소의 존재가 과학적으로 규명되기 시작하고, 살아 있는 세포 안에서만 작용하고 활성을 가지는 것이 아니라 세포 밖에서도 효소가 그 기능을 가지고 있다는 것이 입증됨으로써, 효소의 생화학적 성질에 대한 심도 있는 연구가 많이 이루어졌다.
1926년 제임스 섬너는 결정화에 성공함으로써 효소가 단백질이라는 것을 알게 되었다.
결정화란 소금 결정체나 설탕 결정체처럼 단일 성분의 분자가 결정체를 이루는 것을 말한다.
효소와 같은 고분자를 단일 결정체로 만들어서 그 결정체를 분석해 본 결과, 효소를 구성하고 있는 물질이 단백질이라는 것을 알게 된 것이다.
이것은 효소가 어떤 물질로 구성되어 있는가에 관한 최초의 연구가 되었으며, 이 연구에 의해 모든 효소는 단백질로 되어 있다는 가정을 하게 되었다.
이러한 연구 결과는 1929년 존 노스럽의 단백질 분해효소인 펩신 결정화 실험을 통해 비로소 널리 인정받게 되었다.
효소가 어떤 물질로 구성되어 있는지를 알게 된 뒤 효소학에 대한 연구는 매우 빠르게 진행되었다.
결정화가 가능한 효소 단백질은 X-선 결정학에 의해 마치 사진을 찍은 것처럼 구조 분석이 가능해진 것이다.
X-선 결정학에 의해 최초로 구조가 밝혀진 효소는 라이소자임이다.
1965년에 데이비드 필립스가 발표했으며, 이로부터 구조생물학 분야가 시작되었다.
① 현재는 위에서 분비하는 단백질 분해효소를 펩신이라고 부르지 않는다.
② 뷔크너가 효소 세포를 파괴해서 여과한 효모 추출물이 당을 알코올로 전환시키는 발효 능력을 가진다는 것을 확인하기 이전에는 효소라는 용어가 사용되지 않았다.
③ 효소는 살아 있는 세포 안에서만 작용하는 것이 아니라 세포 밖에서도 그 기능을 가지고 있음이 입증되었다.
④ 섬너는 효소가 어떤 물질로 구성되어 있는가에 대한 여러 번의 연구 끝에 효소를 구성하고 있는 물질이 단백질이라는 것을 알게 되었고, 이러한 연구 결과는 그 즉시 널리 인정받게 되었다.
⑤ 파스퇴르는 효모 세포 내에 존재하는 발효소를 효소라고 명명하였다.
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