[기출문제] 전북대 전주캠 생화학 2023-2 중간 기출문제 (정답 포함)

전북대 전주캠 생화학 2023-2 중간 기출문제 (정답 포함)

 

 

 

 

1. 시험 정보

 

학교/과목	전북대 전주캠/생화학
시험명	2023-2 중간
교수명	이승재
문항수/형식	서술형 1문제
정답/해설	✅ 있음
파일형식	-

 

 

 

2. 출제 범위 & 키워드

 

생화학의 해당과정(Glycolysis) 반응 메커니즘을 화학 구조 변화 중심으로 설명하는 내용. 포도당이 인산화·이성질화·탄소골격 분해·산화·탈수 과정을 거쳐 피루브산으로 전환되는 단계별 반응 이해.

 

 

📚 키워드

 

 

Glycolysis, 포도당 인산화, G6P, F6P, F1,6-bisphosphate, G3P, DHAP, 1,3-BPG, PEP, pyruvate, ATP 생성, substrate-level phosphorylation

 

3. 기출 미리보기

 

 

Glycolysis mechanism을 화학 구조 기반으로 설명하시오

 

 

 

 

4. 자료 보기

 

[기출 문제] 

 

 

Glycolysis mechanism을 화학 구조 기반으로 설명하시오

 

 

[정답] 

 

Glycolysis는 포도당의 알데하이드 형태가 일련의 인산화와 이성질화, 그리고 탄소골격 분해 과정을 거쳐 피루브산으로 전환되는 대사 과정이다. 먼저 포도당의 6번 탄소에 있는 일차 알코올기에 ATP로부터 전달된 인산기가 결합하여 glucose-6-phosphate가 형성된다. 이어서 포도당 고리의 형태가 알도스에서 케토스 형태로 재배열되면서 fructose-6-phosphate로 이성질화가 일어난다. 그 다음 다시 ATP의 인산기가 1번 탄소의 하이드록실기에 붙어 fructose-1,6-bisphosphate가 되며, 이 분자는 인산기가 두 개 붙은 불안정한 구조이기 때문에 3탄당 두 개로 쉽게 분해된다. 이 분해 과정에서 C3–C4 결합이 끊어지며 알도스 형태의 glyceraldehyde-3-phosphate (G3P)와 케토스 형태의 dihydroxyacetone phosphate (DHAP)가 생성되는데, DHAP은 곧바로 G3P로 이성질화되어 결국 모든 탄소가 G3P 형태로 진행된다. 이어지는 단계에서는 G3P의 알데하이드가 산화되며 동시에 무기 인산이 첨가되어 1,3-bisphosphoglycerate가 형성되는데, 이때 알데하이드가 카르복실산의 고에너지 인산무수물 구조로 변한다. 다음 단계에서는 이 고에너지 인산 결합이 ADP로 전달되어 ATP가 생성되면서 3-phosphoglycerate가 되고, 이어서 인산기의 위치가 3번 탄소에서 2번 탄소로 옮겨가 2-phosphoglycerate가 된다. 이후 이 분자는 탈수 반응을 통해 이중결합을 가진 phosphoenolpyruvate (PEP)로 전환되는데, PEP은 매우 높은 에너지의 인산 결합을 가진 형태이다. 마지막으로 이 인산기가 ADP로 전달되면서 또 한 번 ATP가 생성되고, 최종 산물인 pyruvate가 만들어진다. 결과적으로 포도당의 알데하이드 기반 6탄당이 단계적으로 인산화·산화·재배열·탈수 과정을 거치며 3탄소 카르복실산인 피루브산으로 전환되는 것이다.