Quartz 4

final_2023_1번

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1번

발문

ATP는 모든 생명체에서 에너지로 사용된다. 생명체의 에너지인 ATP에 대한 설명으로 옳지 않은 것을 고르시오. (E, 2점)

선지

① ATP가 모든 생명체에서 에너지로 사용되는 이유는 ATP가 ADP로 분해될 때 방출되는 에너지의 크기와 관련이 있다. ② ATP가 ADP와 phosphate로 분해될 때 방출되는 에너지는 결합에너지이다. ③ ATP에서 방출된 에너지는 생체 내에서 일어나는 non-spontaneous reaction을 spontaneous reaction으로 바꿔준다. ④ ATP에서 방출된 에너지는 많은 경우 단백질 구조 변형을 유도하며, 이를 통하여 ATP의 에너지가 substrate에 전달된다. ⑤ Substrate activation은 ATP가 enzyme phosphorylation(효소 인산화)을 통하여 에너지를 전달하는 방식이다.

관련 내용

해설

정답(옳지 않은 것): ②

ATP 에너지 분석:

  • ①: ATP가 보편적 에너지 화폐인 이유 — 방출 에너지가 너무 크지도 작지도 않은 적절한 크기(~30.5 kJ/mol) 이기 때문. 맞음 ✓
  • ②: ATP → ADP + Pi 반응에서 방출되는 에너지는 “결합에너지”가 아니라 인산 무수물 결합(phosphoanhydride bond)의 가수분해 시 발생하는 에너지로, 정확히는 결합 에너지가 아닌 여러 열역학적 인자(전하 반발, 공명 안정화, 수화 등)에서 비롯된 자유에너지(ΔG). “결합에너지”라는 표현은 부정확/틀림 ✗ → 정답
  • ③: ATP 가수분해(exergonic, ΔG < 0)와 비자발적 반응(endergonic, ΔG > 0)을 coupling → 전체 반응을 자발적으로 만듦. 맞음 ✓
  • ④: ATP 에너지로 단백질 인산화 → 구조 변형(conformational change) → 기질에 에너지 전달. 예: Na⁺/K⁺-ATPase. 맞음 ✓
  • ⑤: Substrate activation — 효소가 인산화되는 기전(예: succinyl-CoA synthetase). 맞음 ✓

편집자 주

  1. 크기에 대한 내용은 직접 언급되지 않아 수업 내용에 있었을 것.
  2. 결합에너지에서 나온다는 말은 곧 엔탈피(ΔH) 차이에서 나온다는 이야기이고, ΔG는 여기에 엔트로피항 까지 추가된 값으로, 반응의 자발성을 논하는 값임. 실제로 에너지는 ΔH에서 나오므로결합에너지가 그 원천임은 충분히 인정할 수 있는 말. 복기된 답도 2번이 아님.
  3. Ch14-1_Energy Conversion and Metabolic Compartmentation Mitochondria, 페이지 11 참조
  4. 맞음
  5. Ch14-1_Energy Conversion and Metabolic Compartmentation Mitochondria, 페이지 26에 나옴. 틀린 선지임.효소가 인산화 되는 것이 아니라 반응물을 인산화한 intermediate를 만들어 net 활성화 에너지를 넘을 수 있게 하는 과정

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