생명과학2 - 발효 문제 1편 : 해당과정의 이해가 중요하다

생명과학2 발효 문제 1편 입니다.

 

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세포 호흡에서 산화적 인산화를 통해 ATP가 합성되려면 산소가 필요합니다.

 

만약 산소가 충분하지 않다면 산화적 인산화는 일어날 수 없겠습니다.

 

세포 호흡 과정 중 해당 과정만 일어나게 됩니다.

 

해당 과정 결과 생성된 피루브산은 알코올 또는 젓산으로 대사되는데 이것을 발효라고 부릅니다.

 

발효를 제대로 이해하려면 해당과정에 대한 리마인드가 필요합니다.

 

 

[해당과정 리마인드 하기]

[생명과학2] 세포호흡 문제 1편 : 해당과정을 연습해봅시다

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이제 문제들을 살펴보면서 개념을 다잡아봅시다.

 

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[해설] 발효에는 알코올 발효와 젓산 발효가 있습니다.

 

알코올의 탄소수는 2이고

 

젓산의 탄소수는 3입니다.

 

이때 피루브산의 탄소수는 3입니다.

 

따라서 피루브산에서 알코올이 되려면 탄소수가 하나 줄어야 하므로 CO2가 방출되어야 하겠습니다.

 

㉠이 알코올 / ㉡이 젓산입니다.

 

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알코올 발효에서

 

피루브산은 먼저 이산화탄소를 방출하면서 아세트알데하이드가 되고

 

아세트알데하이드는 다시 환원되어 알코올이 됩니다.

 

그러므로 ㄷ은 틀린 보기입니다.

 

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위 문제의 답은 ㄱ 입니다.

 

 

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[해설] 운동을 할때 근육에 공급되는 산소의 양이 부족하면

 

근육 세포에서 젓산 발효가 진행됩니다.

 

그러므로 A가 젓산입니다.

 

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알코올 발효에서는 피루브산(탄소수3)에서 탄소수가 하나 감소된 알코올(탄소수2)가 생성되어야 하므로

 

탈탄산 반응이 일어납니다.

 

ㄴ은 맞는 보기입니다.

 

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해당과정을 한번 떠올려봅시다.

 

포도당이 피루브산이 되면서 2ATP / 2NADH가 생성됩니다.

 

원래 NADH는 전자전달계로 이동하여 산화적 인산화 과정에 참여해야 하지만

 

산소가 부족한 상황에서는 해당 과정만 집중적으로 일어나기에 의미없는 물질이 됩니다.

 

그러므로 젓산 발효에서는

 

생성된 피루브산이 다시 NADH와 반응하여 젓산을 생성하게 됩니다.

 

해당과정에서 생성된 NADH를 원상태로 돌려놓는다고 생각해주면 되겠습니다.

 

따라서 ㄷ은 맞는 보기입니다.

 

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위 문제의 답은 ㄱ,ㄴ,ㄷ 입니다.

 

 

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[해설] I 에서 CO2가 생성되어야 하므로

 

A는 피루브산 / B는 에탄올이 되어야 합니다.

 

II에서 NADH가 산화되어야 하므로 

 

C는 포도당 / D는 젓산이 되어야 합니다.

 

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포도당, 산소가 포함된 배양액을 생각해봅시다.

 

처음에는 해당과정 뿐만아니라 산소가 충분하므로 산화적 인산화까지 잘 일어나게 됩니다.

 

그러므로 젓산 발효는 일어나지 않겠습니다.

 

하지만 일정 시간이 지나면 산소가 부족해지면서 젓산 발효가 일어나게 되고

 

젓산 농도는 높아지게 됩니다.

 

따라서 ㉠이 포도당 / ㉡이 젓산입니다.

 

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포도당의 탄소수는 6이고

 

에탄올의 탄소수는 2이므로

 

ㄷ 보기는 틀린 보기입니다.

 

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위 문제의 답은 ㄴ 입니다.

 

 

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수고하셨습니다.

 

발효 문제 2편으로 다시 찾아오겠습니다!