생명과학2 - 세포호흡 문제 2편 : TCA 회로 암기 방법

생명과학2 세포호흡 단원에서 TCA 회로 문제를 가져와보았습니다.
 
해당과정이 궁금하다면 아래 1편을 참고해주세요.

 
 

[1편 바로가기]

[생명과학2] 세포호흡 문제 1편 : 해당과정을 연습해봅시다

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TCA 회로는 3가지 측면에서 암기해주면 됩니다.
 
1. 물질들의 탄소수가 어떻게 변하는가?
 
2. NADH, FADH2는 언제 생기는가?
 
3. ATP는 언제 생기는가?
 

출처 : 미래엔 고등학교 생명과학2 P80

 
 
3가지 측면에서 TCA 회로를 바라보는 시간을 가졌나요?
 
그럼 문제를 통해 연습해봅시다!
 

 
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[해설] 아세틸 CoA의 탄소수는 2 입니다.
 
옥살아세트산의 탄소수는 4이며 시트르산의 탄소수는 6입니다.
 
그러므로 (가)는 옥살아세트산이고 (나)는 시트르산 입니다.
 
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ATP는 5탄소 화합물이 4탄소 화합물이 될때 생성되므로 ㉡이 ATP 입니다.
 
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위 문제의 답은 ㄴ 입니다.
 
 
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[해설] TCA 회로 순서는 시트르산 =>  5탄소 화합물 => 4탄소 화합물 => 옥살아세트산 입니다.
 
CO2는 물질의 탄소가 하나 감소될 때 생성됩니다.
 
그러므로 "시트르산 => 5탄소 화합물",
 
"5탄소 화합물 => 4탄소 화합물" 에서 생성되겠습니다.
 
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NADH는 "시트르산 =>  5탄소 화합물",
 
"5탄소 화합물 => 4탄소 화합물",
 
"4탄소 화합물 => 옥살아세트산" 에서 생성됩니다.
 
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FADH2는 언제 생성될까요?
 
여기서 주의해야 합니다.
 
TCA 회로를 주목해봅시다.
 

 
 
주어진 자료만 봐서는 문제에서 언급된 "4탄소 화합물"이
 
A 물질인지 B 물질인지 알 수가 없습니다.
 
그러므로 2가지 경우의 수가 있습니다.
 
FADH2는 "5탄소 화합물 => 4탄소 화합물(B)"에서 생성되었거나,
 
"4탄소 화합물(A) => 옥살아세트산"에서 생성되었습니다.
 
이때 "4탄소 화합물(A) => 옥살아세트산"라고 하면
 
분자 수를 더한 값이 3이 나올 수 없으므로 "5탄소 화합물 => 4탄소 화합물(B)" 에서 생성되었다고 해야 합니다.
 
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모두 취합해보면 3은 "5탄소 화합물 => 4탄소 화합물" 이고
 
2는 "시트르산 => 5탄소 화합물" 이며
 
1은 "4탄소 화합물 => 옥살로아세트산" 입니다.
 
D가 시트르산 / A가 5탄소 화합물 / B가 4탄소 화합물 / C가 옥살아세트산 입니다.
 
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기질 수준 인산화는 II에서 일어났습니다. (ㄷ 틀린 보기)
 
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위 문제의 답은 ㄴ 입니다.
 
 
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[해설] 다시 한번 언급하면, TCA 회로 순서는 시트르산 =>  5탄소 화합물 => 4탄소 화합물 => 옥살아세트산 입니다.
 
이때 TCA 회로에서 CO2는 2개, NADH는 3개, FAHD2는 1개 생성된다는 것을 주목해봅시다.
 

 
2의 비율이 나오지 못한 ⓐ가 바로 FADH2 입니다.
 
또한 ⓑ는 항상 2의 비율이므로 NADH라고 가정해봅시다.
 
자연스럽게 ⓒ는 CO2가 됩니다.
 
㉠ => ㉢에서 CO2가 1개 생성되어야 하므로
 
㉠은 5탄소 화합물이 되어야 합니다.
 
㉣ => ㉡ 에서 CO2는 2개 생성되므로 모순이 없습니다.
 
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FADH2가 어디서 생성되는 지 주의깊게 생각해야 합니다.
 
㉣ => ㉡ 즉 시트르산 => 4탄소 화합물에서 FADH2는 1개 생성되어야 합니다.
 
그러므로
 

 
 
4탄소 화합물은 B가 되어야 하겠습니다.
 
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위 문제의 답은 ㄷ 입니다.
 
 
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출제 포인트가 조금 느껴지셨나요?
 
문제에서 언급된 4탄소 화합물이 'A' 인지 'B' 인지만 주의깊게 판단한다면
 
실수를 최소화할 수 있을 겁니다.
 
암기가 많은 세포호흡 단원이지만 서두에 언급했던 3가지 포인트로 여러번 복습하신 다면 극복하실 수 있습니다.
 
응원하겠습니다!