“ 식품생화학 문제 풀어보실래요? ”
식품생화학 문제 풀어보실래요?
(1) 생체 내 에너지 대사는 ATP가 ‘biological cash’라고 하여 가장 중요한 물질이다. 다음의 중심단어(key words)를 반드시 사용(적색 또는 box로 표기)하여 왜 ATP가 생체 에너지 대사에서 중요한 물질인지에 대하여 설명하시오.
Key words: solar energy, evolution, ribozyme, photosynthesis, starch, glucose, glycolysis, TCA cycle, oxidative phosphorylation, ATP, ADP, AMP, -7.3 kcal/mol, coupled reactions
다음 각 문제를 읽고 O, X를 기입하시오. X의 경우에는 틀린 곳을 고치시오. 각2점
(1) Uncoupling protein은 whitening effect와 관련이 있다 ( )
(2) Hypoxia-inducible transcription factor-1은 obesity와 밀접한 관련이 있는 분자이다 ( )
(3) Energy charge가 높을 때에는 pyruvate dehydrogenase는 swich on의 상태로 된다 ( )
(4) Reductant가 electron을 받으면 oxidant의 상태로 된다 ( )
(5) Electron gradient가 ATP의 driving force가 된다 ( )
(6) Glucose 1-phosphate hydrogenase가 ROS의 defense에 주요한 역할을 한다 ( )
(7) Hexokinase는 1분자의 ATP 존재 하에서 Mg나 Mn++가 이온의 도움을 받아서 가역적 반응을 촉진시킨다 ( )
(8) Pentose phosphate pathway는 지방산 생합성과 연관되어 있다 ( )
(9) ATP, ADP, AMP의 level은 생체 내에서 매우 잘 정교하게 유지되는데 각 농도 중 ADP의 농도가 가장 높다 ( )
Write the best answer to each question. 각5점
(11) During glucose metabolism, ( ) is used in reductive biosynthesis, whereas ribose 5-phosphate is used in the synthesis of RNA, DNA, and nucleotide coenzymes.
(12) What are the cellular defense strategies against oxidative damage by reactive oxygen species? Chief among them is the enzyme ( ).
This enzyme scavenges superoxide radicals by catalyzing the conversion of two of these radicals into hydrogen peroxide and molecular oxygen.
(13) ( ) is the process in which ATP is formed as a result of the transfer of electrons from NADH or FADH2 to oxygen by a series of electron carriers.
다음을 번역하시오. 7점
(14) About 30 molecules of ATP are generated when a molecule of glucose is completely oxidized to carbon dioxide and water. Electron transport is normally tightly coupled to phosphorylation. NADH and FADH2 are oxidized only if ADP is simultaneously phosphorylated to ATP, a form of regulation called acceptor or respiratory control. Proteins have been identified that uncouple electron transport and ATP synthesis for the generation of heat. Uncouplers such as DNP also can disrupt this coupling; they dissipate the proton gradient by carrying protons across the inner mitochondrial membrane.
아래 15-17번은 키워드를 사용하거나 그림을 그려서 상세하게 원리/가설에 근거하여 설명하시오 (각 문항은 응시자 중 최고점을 만점으로 하여 상대적으로 채점함). 각20점
(15) Pentose phosphate pathway에서 일어날 수 있는 대사흐름도를 그려서 설명해 보시오(ATP, NADPH, DNA replication을 가정하여).
(16) Glycerol 3-phosphate shuttle을 통하여 전자전달계로 산화되는 과정이 shuttle을 통하지 않고 정상적인 전자전달계를 통하는 것과 비교하여 어떤 다른 점이 있는지를 glucose 1분자가 대사된다고 가정하고 전체적인 metabolism map을 설명하시오(ATP 생성 측면을 설명).
(17) TCA cycle에서 anaplerotic reaction이 일어난다면 어떤 시기에 일어나는가? (단, 낮은 농도의 ATP 준위에서 glucose와 fatty acid로부터 acetyl CoA를 거쳐서 TCA cycle이 진행되는 경우와 비교하여 설명하시오)
다음 각 문제를 읽고 O, X를 기입하시오. X의 경우에는 틀린 곳을 고치시오. 각2점
(1) Uncoupling protein은 whitening effect와 관련이 있다 ( )
(2) Hypoxia-inducible transcription factor-1은 obesity와 밀접한 관련이 있는 분자이다 ( )
(3) Energy charge가 높을 때에는 pyruvate dehydrogenase는 swich on의 상태로 된다 ( )
(4) Reductant가 electron을 받으면 oxidant의 상태로 된다 ( )
(5) Electron gradient가 ATP의 driving force가 된다 ( )
(6) Glucose 1-phosphate hydrogenase가 ROS의 defense에 주요한 역할을 한다 ( )
(7) Pentose phosphate pathway는 지방산 생합성과 연관되어 있다 ( )
(8) Apoptosis는 암세포에서 특이적으로 발현되며 caspase-3에 의하여 세포내 단백질이 분해된다 ( )
Write the best answer to each question. 각5점
(9) During glucose metabolism, ( ) is used in reductive biosynthesis, whereas ribose 5-phosphate is used in the synthesis of RNA, DNA, and nucleotide coenzymes.
(10) What are the cellular defense strategies against oxidative damage by reactive oxygen species? Chief among them is the enzyme ( ). This enzyme scavenges superoxide radicals by catalyzing the conversion of two of these radicals into hydrogen peroxide and molecular oxygen.
(11) ( ) is the process in which ATP is formed as a result of the transfer of electrons from NADH or FADH2 to oxygen by a series of electron carriers.
(2) 생체 내 에너지 대사는 ATP가 ‘biological cash’라고 하여 가장 중요한 물질이다. 다음의 중심단어(key words)를 반드시 사용(적색 또는 box로 표기)하여 왜 ATP가 생체 에너지 대사에서 중요한 물질인지에 대하여 설명하시오.
Key words: solar energy, evolution, ribozyme, photosynthesis, starch, glucose, glycolysis, TCA cycle, oxidative phosphorylation, ATP, ADP, AMP, -7.3 kcal/mol, coupled reactions
(3) 2020년 11월 11일 오전9시 현재, 미국 NCBI의 PubMed에서 논문검색을 수행한 바에 의하면 ERK, p38, JNK란 단어 3개가 동시에 abstract에 들어 있는 과학논문은 6,612개나 검색되었다(2008년 10월 6일 오전9시는 2,300여개이었으므로, 12년 만에 2.87배 증가!!!).
i) 위 3개의 단어(ERK, p38, JNK)를 사용하여 한 개의 세포(동물세포에 국한) 내로 신호가 전달되는 과정을 그림으로 그려서 signal (ligand)--> receptor --> G-coupled proteins --> MAPKs --> transcription factors로 신호(signal)가 전달되는 과정을 그리시오.
ii) 만약 이 신호(signal)가 antigen으로서 transcription factor에 전달되고 이 후에 일어나는 일련의 antibody(또는 proteins) 생성과정을 central dogma에 근거하여 자세하게 기술하여 보시오.
(4) Pentose phosphate pathway에서 일어날 수 있는 대사흐름도를 4가지의 모드로 나누어 그림으로 설명해 보시오(ATP, NADPH, DNA replication을 가정하여).
(5) Glycerol 3-phosphate shuttle을 통하여 전자전달계로 산화되는 과정이 shuttle을 통하지 않고 정상적인 전자전달계를 통하는 것과 비교하여 어떤 다른 점이 있는지를 glucose 1분자가 대사된다고 가정하고 전체적인 metabolic map을 설명하시오(ATP 생성 측면과 이의 조절측면을 설명).
(6) TCA cycle에서 anaplerotic reaction이 일어난다면 어떤 시기에 일어나는가? (단, 낮은 농도의 ATP 준위에서 glucose와 fatty acid로부터 acetyl CoA를 거쳐서 TCA cycle이 진행되는 경우와 비교하여 그림으로 설명).
(7) Glycogen의 생합성과 분해를 구분하여 서술하고, liver와 muscle에서 glycogen의 생물학적 의의를 설명하시오.
(8) Glycolysis 과정의 대사는 3군데 중 2군데가 가장 결정적인 영향을 미치는 조절포인트인데, TCA cycle도 그려서 이의 조절기전을 설명하여 보시오.
(9) Uncoupling protein의 생물학적 의의는 무엇인지 그림을 그려서 설명해 보시오.
(10) 정상세포와 암세포는 Apoptosis의 현상에서는 상반되는 결과를 나타낸다. 이를 어떻게 설명할 것인가?
“ 2019년 1학기 일반생화학 예비시험문제 풀어보실래요? ”
다음을 읽고 O 또는 X를 표시하시오. X인 경우에는 반드시 틀린 부분을 고치시오 (각 2점).
(1) 생체분자사이의 가역적 상호작용에서 관여하는 결합은 covalent bonding, ionic bonding, hydrogen bonding이다 ( ).
(2) 생체의 모든 생화학 반응은 열역학 법칙에 의하여 설명할 수 있다 ( ).
(3) 오랜 진화과정 중 RNA 보다 protein인 enzyme이 biocatalyst(생체촉매)로 진화과정에서 선별되었다 ( ).
(4) 수소나 전자를 잃는 반응은 산화반응이다 ( ).
(5) 아미노산은 친수성기인 amino기와 소수성기인 carboxyl기를 가지고 있다 ( ).
(6) 생화학 반응 중 물이 첨가되는 반응을 hydrolysis라 한다 ( ).
(7) 생체의 metabolism은 영양소를 anabolism의 과정으로 분해하고 경우에 따라서는 catabolism의 반응을 통하여 생체물질을 합성한다 ( ).
(8) DNA의 정보는 translation과정을 통하여 mRNA로 옮겨지고 이를 transcription하여 protein으로 만든다 ( ).
(9) 세포에서 사용하다 남은 여분의 단백질은 chaperone에 의하여 분해된다 ( ).
다음에 간결하게 답하시오 (각 3점).
(10) 생명체에 해당하는 단어가 아닌 것은? ( ) ① economical ② information-based ③ self-sustaining ④ dynamic ⑤ disorganized
(11) 진핵생물과 원핵생물의 차이점이 아닌 것은? ( ) ① 핵막 유무 ② 세포의 수 ③ 복잡성 유무 ④ ATP생성기관 유무 ⑤ 크기의 정도
(12) 생체유기분자의 구성원자가 아닌 것은? ( ) ① S ② O ③ K ④ P ⑤ C
(13) 친수성 아미노산이 아닌 것은? ( ) ① Lys ② Phe ③ Asp ④ Glu ⑤ Thr
(14) 지질의 특성이 아닌 것은? ( ) ① 유기용매에 불용 ② 2중 결합 형성 ③ 소수성 체인 ④ 생체 연료 ⑤ 세포막에 존재
(15) 뉴클레오타이드의 특성이 아닌 것은? ( ) ① purine ring 보유한 AG끼리 결합 ② pyrimidine ring 보유 ③ A,G,T,C,U로 구성 ④ DNA, RNA의 재료 ⑤ C, O, N으로 구성
(16) RNA의 특성이 아닌 것은? ( ) ① 단백질합성의 역할 ② 유전정보의 저장 ③ A,U,G,C로 구성 ④ 리보좀 구성 ⑤ 아미노산 운반
(17) 생물의 질서를 유지하기 위한 생명활동이 아닌 것은? ( ) ① 세포막 통과 ② 생합성 ③ 내성 획득 ④ 에너지 생산 ⑤ 노페물 제거
(18) 물의 특성이 아닌 것은? ( ) ① 극성 용매 ② 친수성 ③ 104.5도 ④ 소수성 ⑤ 수소결합
(19) 식물세포의 특성이 아닌 것은? ( ) ① 세포벽 보유 ② 엽록체로 광합성 ③ 액포 발달 ④ 미토콘드리아 보유 ⑤ exocytosis 발달
다음을 상세하게 설명하시오. 최고점과 최저점을 상대적으로 비교하여 채점함 (각 10점).
(26) Cytoskeleton의 기능과 이의 종류를 상세히 기술하시오.
(27) 생체 내에서 수소결함의 역할에 대하여 설명하시오.
(28) Proteasome의 기능은?
다음을 그림을 그려서 구분하여 설명하시오. 최고점과 최저점을 상대적으로 비교하여 채점함 (각 30점).
(29) 생체의 대사에 관여하고 있는 효소반응 5가지를 구체적으로 구분하여 설명하시오.
(30) Central dogma를 설명하고 이의 전 과정을 외부에서 signal이 전달(signal transduction)되어 나타나는 것을 가정하여 그림으로 그리면서 설명하여 보시오.
다음의 50문제에 대하여 정답을 표기하시오.
4선다형 문제(식품기사시험의 대비, 각 문제 1점)---생략
다음에 답하시오 (100점). *본 문항은 반드시 최고 득점에 대하여 상대적으로 채점합니다. ①~⑤를 만족하는 1개의 그림으로 답하시오.
(1) 우리의 인체는 대략 약 30조개의 세포로 이루어져 있다고 한다(약 30조개의 장내미생물은 제외). 각 세포는 특징적인 분화 및 발생의 과정을 거쳐 독립적인 한 개의 세포가 성장 및 세포사멸을 통한 homeostasis를 거쳐 세포를 control하게 된다. 그러면 다음의 질문에 부합하는 한 개의 그림을 그리고 이를 하나로 설명하시오.
①각 개체를 이루는 (전형적인) 세포의 모양을 모식적으로 그리시오.
②그리는 과정 중에 3차원적인 입체모양을 고려하여 그리시오(2차원적이 아닌).
③각 organelle (구성요소)을 그려 넣어 보시오(exsosome, melanosome, proteasome은 포함하여 20여개 이상).
④세포에서 가장 큰 비중을 차지하는 물은 세포내에서 어떤 역할을 하는지도 그림으로 설명을 하여 보시오.
⑤외부에서 어떠한 신호전달물질(signal)에 의하여 핵 내에서 항체가 생성되어진다는 것을 가정하여 central dogma에 근거하여 그림을 나타내시오.
다음에 최적의 영어단어로 적어 넣으시오(각 5점)
(2) ( ) is a nucleoside triphosphate used in cells as a coenzyme, often called the "molecular unit of currency" of intracellular energy transfer. ( ) transports chemical energy within cells for metabolism. It is one of the end products of photophosphorylation, cellular respiration, and fermentation and used by enzymes and structural proteins in many cellular processes, including biosynthetic reactions, motility, and cell division.
(3) The ( ) is a network of fibers composed of proteins contained within a cell's cytoplasm. Although the name implies the
( ) to be stable, it is a dynamic structure, parts of which are constantly destroyed, renewed or newly constructed.
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다음의 문장이 사실이면 괄호에 O를 표시하고 사실이 아니면 이를 사실대로 고치시오 (각 2점)
(1) 생체분자에서 관여하는 결합 중 가장 중요한 결합은 covalent bonding, ionic bonding, hydrophobic bonding의 순이다 ( ).
(2) 생체의 모든 생화학 반응은 열역학 제1, 2, 3 법칙에 의하여 설명할 수 있다( ).
(3) 오랜 진화과정 중 enzyme이 biocatalyst로 진화과정에서 선별되었다( ).
(4) 수소나 전자를 잃는 반응은 환원반응이다( ).
(5) 식물은 에너지원이나 탄소원을 이용하는 측면에서 분류한다면 chemoheterotroph이다( ).
(6) 아미노산은 친수성기인 amido기와 소수성기인 carbonyl기를 가지고 있다( ).
(7) 생화학 반응 중 물이 첨가되는 반응을 hydration이라 한다( ).
(8) 생체의 metabolism은 섭취한 영양소를 anabolism reaction으로 분해하여 ATP를 얻고, 이의 여분을 catabolism reaction에 사용하여 생체고분자를 합성한다( ).
(9) DNA의 정보는 transcription과정을 통하여 mRNA로 옮겨지고, 이 mRNA는 ribosome이 있는 golgi body로 가서 translation 과정을 거쳐 protein을 만든다.( )
(10) 세포에서 사용하다 남은 잉여의 단백질은 molecular chaperone에 의하여 lysosome에서 분해된다( ).
다음에 답하시오 (10점). *본 11-13 문항은 반드시 최고 득점에 대하여 상대적으로 채점합니다.
(11) DNA의 안정성에 대하여 설명하시오.
(12) 단세포와 다세포 생물의 차이점을 열거하시오.
(13) H2O가 H2S보다 진화과정에서 선택된 이유를 설명하시오.
(14) Microtubule(또는 microfilament)의 생체 내 기능에 대하여 설명하시오.
다음에 답하시오. *본 14-15 문항은 반드시 최고 득점에 대하여 상대적으로 채점합니다(60점).
(15) 세포 외부의 한 신호에 의하여 일어나는 신호전달에 대하여 전 과정을 그림으로 그려 설명하고, 특히 다음의 단어를 반드시 포함하여 설명하시오).
①signal/ligand, ②receptor, ③G-coupled protein, ④phosphate, ⑤JNK, p38, ERK, ⑥transcription factor, ⑦mRNA, ⑧rough endoplasmic reticulum/golgi body, ⑨proteasome, ⑩chaperone, ⑪immune response, ⑫homeostasis
보너스 문제(5점; 시험 후 수강학생의 찬반에 의하여 점수 부여)
노벨(1833~1896)은 자기가 죽기 전에 다이너마이트 장사로 부를 축적하던 중, 부고(訃告; obituary)가 잘못되어 기사화되었는데, 그 기사가 ‘죽음의 상인, 죽다’로 되어서 이 기사를 보고 정신적인 충격을 받았다고 한다. 이후에 노벨은 전 재산을 기부하여 노벨상을 제정하여 오늘날까지 그의 이름을 알리고 있다. 여러분은 위의 문장을 일어면서 어떤 느낌을 받았는지를 50단어 이상 문장으로 작성해 보시오.
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*다음에 대하여 상세하게 원리/가설에 근거하여 설명하시오
(각 문항은 응시자 중 최고점을 만점으로 하여 상대적으로 채점함).
(1) 생체 내 에너지 대사에서 ATP가 ‘biological cash’라고 하여 가장 중요한 물질이다.
다음의 중심단어(key words)를 반드시 사용(적색 또는 box로 표기)하여 왜 ATP가 생체 에너지 대사에서 중요한 물질인지에 대하여 설명하시오 (50점).
(3) 2015년 10월 12일 오전8시 현재, 미국 NCBI의 PubMed에서 논문검색을 수행한 바에 의하면 ERK, p38, JNK란 단어 3개가 동시에 abstract에 들어 있는 과학논문은 4703개나 검색되었다 (2008년 10월 6일 오전9시는 2311개, 7년만에 2배 이상 증가!!!).
i) 위 3개의 단어(ERK, p38, JNK)를 사용하여 ligand-receptor ---> response란 신호전달의 과정과 연계하여 설명하시오 (20점).
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노벨(1833-1896)은 스웨덴의 과학자로서 당대에 다이너마이트, 폭탄 제조 상인으로 매우 부자이었으나, 그가 죽기 7년 전에 신문의 잘못된 보도로 인하여 신문에 부고(obituary)가 났는데 그 때 ‘죽음(폭탄을 제조하였기에)의 상인, 죽다’라고 기사가 났는데, 이것이 노벨의 인생을 바꾸는 계기가 되었다고 한다. 그 후 노벨은 죽기 7년 동안 자기의 전 재산을 사회에 환원시키기로 하고 지금까지도 과학기술계에 이름을 알리고 있다. ‘나는 죽어서 무엇으로 기억되기를 원하는가?’ 라는 물음에 대하여 자신의 의견을 적어 보시오 (점수 없음. 우수한 답변은 게시하겠음).
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*다음에 대하여 상세하게 원리/가설에 근거하여 설명하시오
(각 문항은 응시자 중 최고점을 만점으로 하여 상대적으로 채점함).
(1) 생체 에너지 대사에서 가장 중요한 것은 당질의 대사회로이다.
1) 다음의 keywords를 포함하는 대사회로의 그림을 반드시 한 개로 그려서 설명하시오. (70점).
Keywords : glycolysis, TCA cycle, oxidative phosphorylation, pentose phosphate pathway
2) 이들 각각의 생체 내의 biological significanse에 대하여 설명하시오 (30점).
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