12번
발문
Antimycin A는 electron transport chain의 complex III를 inhibition한다. 배양 중인 세포에 antimycin A를 소량 처리하였더니, 세포가 소모하는 산소의 양이 감소하였다. 세포의 산소 소비가 감소한 이유를 설명하시오. (서술형, 8점)
관련 내용
해설
산소 소비 감소의 원인 — 단계별 설명:
1. Complex III 억제 → 전자 흐름 차단
- Antimycin A는 Complex III의 **Qi site(ubiquinone 환원 부위)**에 결합 → CoQ → cytochrome c로의 전자 전달 완전 차단
- 전자가 Complex III를 통과하지 못함
2. Complex IV(cytochrome c oxidase)로 전자 공급 중단
- Complex IV는 cytochrome c로부터 전자를 받아 O₂ + 4H⁺ → 2H₂O 반응 수행
- Antimycin A로 인해 cytochrome c에 전자가 공급되지 않음 → Complex IV에 전자 없음
- 따라서 O₂가 H₂O로 환원되는 반응이 멈춤 → 산소 소비 감소
3. 전체 ETC 연쇄 차단
- Complex III 하단(Complex IV)으로 전자 공급 없음
- CoQ(ubiquinone)가 QH₂(ubiquinol) 상태로 쌓임 → Complex I과 II도 CoQ를 산화시킬 수 없어 전체 ETC 전자 흐름이 정체(backed up)
- 결과적으로 Complex I(NADH → CoQ)도 정지 → NADH 산화 불가 → O₂ 소비 없음
결론: Complex III 억제 → cytochrome c 환원 불가 → Complex IV에 전자 공급 없음 → O₂ + 4H⁺ → 2H₂O 반응 중단 → 세포의 O₂ 소모량 감소