2019 소방간부 자연과학개론 (1번 ~ 5번)

1. DNA 복제 과정 중 DNA 2중 나선을 이루는 염기 사이의 수소결합을 풀어주는 효소는?

① RNA 중합효소(RNA polymerase)

② DNA 연결효소(DNA ligase)

③ 프라이메이스(primase)

④ DNA 중합효소(DNA polymerase)

⑤ 헬리케이스(helicase)

 

답: 5번 

 

< DNA 복제>

1. 헬리케이스(Helicase)

- ATP를 이용해 염기사이의 수소결합을 끊어 이중가닥을 풀어주는 효소

- 복제분기점에 작용하는 Helicase는 지연가닥 주형에 결합해 5' -> 3' 방향으로 이동한다 

 

2. 단일가닥 결합단백질 

- 헬리케이스에 의해 풀어진 dna 단일가닥 사이에 머리핀과 같은 이차구조가 형성되는 것을 막기 위해 단일가닥 결합단백질이 결합하여 단일가닥을 안정화시킨다 

 

3. 프라이메이스 (primase)

- DNA 신장에 필요한 프라이머(primer)를 합성하는 역할을 한다. 

- DNA 중합효소는 프라이머 없이는 DNA 합성을 진행할 수 없기 때문이다 

 

4. DNA 중합효소 (DNA polymerase)

 

- DNA polymerase I

DNA 중합 과정에서 주형가닥에 결합된 RNA 프라이머(RNA primer)를 DNA 뉴클레오타이드로 치환한다. Gap DNA를 채워넣는다

 

- DNA polymerase II

DNA에서 오류가 난(상보적이지 않은) 특정 염기서열을 원래대로 맞게 수선한다.

 

- DNA polymerase III

RNA 프라이머(RNA primer)에서부터 3'말단에 뉴클레오사이드를 붙여 DNA 합성을 한다. DNA 복제에서 주된 역할을 하는 효소이다.

 

5. 리가아제(Ligase)

- DNA 리가아제는 이중가닥 DNA 분자 중 한 가닥에서 뉴클레오티드들 간의 인산디에스테르결합 형성을 촉매함으로써 작용한다

- DNA 리가아제는 한 사슬의 5’ 인산기와 인접한 또 다른 사슬의 3'-OH기 사이에 공유결합을 한다

 

출처: LabXchange © The President and Fellows of Harvard College

 

< RNA 전사 >

1. RNA 중합효소 (RNA Polymerase)

- DNA 의존 RNA 중합효소로도 불리며 DNA로부터 1차 전사체(primary transcript) RNA를 합성하는 효소

- RNA 중합효소는 DNA를 이용하여 RNA 사슬을 만드는 전사과정에 필수적이ek

- 화학적으로 RNA 중합효소는 뉴클레오티딜 전이효소로 뉴클레오타이드를 RNA 전사물의 3' 말단에 중합한다.

 

 

2. 그림은 어떤 사람의 핵형을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (ㄱ)은 (ㄴ)의 상동 염색체이다.

② 터너 증후군의 염색체 이상을 보인다.

③ 핵형 분석을 통해 적록 색맹 여부를 확인할 수 있다.

④ 이 사람의 체세포에는 22쌍의 상염색체가 존재한다.

⑤ 이 사람의 핵형은 감수 분열 과정 중 성염색체 비분리현상으로 인해 나타난 것이다.

 

답: 3번 

 

3. 다음은 같은 족에 속하는 어떤 원소 A, B, C의 원자 반지름을 나타낸 것이다. 원소 A, B, C의 이온화 에너지의 상대적인 크기를 올바르게 비교한 것은? (단, 원소 A, B, C는 원자번호 20번 이하의 임의의 원소이다.)

답: A > B > C 

 

< 원소의 주기적 성질 >

4. 염증 반응 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 1차 방어 작용은 특이적 방어에 해당한다.

② B 림프구에 의한 체액성 면역이 일어난다.

③ 비만 세포에서 분비되는 히스타민은 주변 모세 혈관을 확장시킨다.

④ 상처 부위에 모인 호산성 백혈구가 식균 작용으로 병원체를 제거한다.

⑤ 염증 반응은 자기물질과 비자기물질을 구별한다.

 

답: 3번 

 

풀이

① 1차 방어 작용은 비특이적 방어에 해당한다.

② B 림프구에 의한 체액성 면역이 일어난다. -> 특이적 면역 방법 

④ 상처 부위에 모인 대식세포 백혈구가 식균 작용으로 병원체를 제거한다.

⑤ 염증 반응은 자기물질과 비자기물질을 구별하지 않는다 

< 염증반응 >

- 비특이적 면역 

• 감염여부, 병원체 종류 관계없이 일어나는 면역작용
• 감염 초기 즉각적으로 반응하여 최우선적으로 방어한다

- 염증반응 

• 상처가 생기면 세균이 침투하여 비만세포(호염기성 백혈구)가 히스타민을 분비한다 
• 히스타민 화학신호에 반응하여 모세혈관이 팽창한다
• 혈류량이 증가하여 혈장과 백혈구가 상처부위로 이동한다
• 백혈구(대식세포)의 식세포 작용으로 세균을 제거한다

 

5. 동물 세포에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 미토콘드리아에서 일어나는 세포호흡은 이화 작용이다.

ㄴ. 소포체는 세포 내 소화를 담당한다.

ㄷ. 골지체는 물질의 저장과 분비를 담당한다.

 

답:  ㄱ, ㄷ

 

풀이

ㄴ. 리소좀은 세포 내 소화를 담당한다. 소포체는 물질을 합성하고 가공하는 역할을 한다 

 

< 동물세포 세포소기관 >

1. 핵

- DNA(deoxyribonucleic acid)분자인 염색체(chromosome)를 핵물질로 갖고 있다.

- 핵의 내부에는 핵인(nucleolus)이 존재하는데 합성된 여러 종류의 RNA분자를 저장하고 있다.

 

2. 미토콘드리아

- ATP생성에 관여하며 이중막을 가진 세포 소기관이다.

- 자체의 DNA와 단백질 합성 기구를 갖고 있어 스스로 합성된다.

- 동물과 식물세포에 모두 존재한다.

- 미토콘드리아는 직경 1μm, 길이 2～3μm인 원통 모양의 구조로 세포 내에 다수 분포되어 있으며 영양물을 산화하는 효소가 들어 있어 세포의 활동에 쓸 수 있는 활동 에너지(ATP)를 생성한다

 

3. 리보솜 

- 세포질에 들어 있는 가장 작은 구조물로 단백질을 합성하는 장소

- 단백질을 많이 합성하는 세포에는 리보솜이 많이 존재한다. 

 

4. 소포체 

- 세포막에서 세포 안으로 이어지는 복잡한 회선 모양의 막조직으로 리보솜을 가지고 있는 조면소포체(RER)와 리보솜 이 없는 활면소포체(SER)가 있다.

 

5. 리소좀(lysosome)

- 골지체에서 만들어진 매우 작은 입자로 막과 결합되어 있다.

- 여러 소화 효소들을 포함하고 있 으며 이를 방출하여 여러 영양소와 세포 내로 들어온 외부 물질을 분해한다

 

6. 골지체 

- 막 집합체로 되어 있는 매우 작은 입자로 분비 작용이 활발한 세포에 많다.

- RER에서 합성된 단백질은 골지체에서 탄수화물과 결합된다.

- 일부 단백질은 골지체에 축적되어 세포 표면을 통해 외부로 분비된다

 

7. 세포막

- 원형질막으로 단백질과 인지질로 구성되 어 있으며 인지질 이중막을 형성한다.

- 세포의 내부와 외부의 차이점을 유지 시키는 역할을 하므로 세포가 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다

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