final_2023_10번

10번

발문

Caprylic acid는 탄소의 수가 8개인 saturated fatty acid이다. Caprylic acid가 β-oxidation과 citric acid cycle을 거치면 이산화탄소 8분자로 분해될 때 발생하는 NADH의 총 숫자를 고르시오. (E, 2점)

선지

• ① 15분자
• ② 16분자
• ③ 17분자
• ④ 18분자
• ⑤ 19분자

관련 내용

• beta-oxidation_MOC
• Citric Acid Cycle_MOC

해설

Caprylic acid(카프릴산, octanoic acid)가 완전히 산화되어 8분자의 이산화탄소(${\text{CO}}_2$)로 분해되는 과정에서 생성되는 총 NADH 분자 수는 다음과 같다.

1. $\beta$-oxidation (베타 산화) 과정

탄소 수가 8개인 포화 지방산이 $\beta$-oxidation을 거치면, 한 번의 사이클마다 탄소 2개짜리 Acetyl-CoA 1분자, NADH 1분자, ${\text{FADH}}_2$ 1분자가 생성된다.

• 사이클 횟수: $\frac{\text{탄소 수}}{2}-1=\frac{8}{2}-1=3\text{회}$

• 생성물:

  • Acetyl-CoA: $4\text{분자}$ (마지막 사이클에서 탄소 4개짜리 아실 CoA가 2분자의 Acetyl-CoA로 분해됨)

  • NADH: $3\text{분자}$

  • ${\text{FADH}}_2$: $3\text{분자}$

2. Citric Acid Cycle (TCA 회로) 과정

$\beta$-oxidation을 통해 생성된 4분자의 Acetyl-CoA가 TCA 회로로 진입한다. Acetyl-CoA 1분자가 회로를 탈카르복실화 및 산화 과정을 거치며 돌 때마다 3분자의 NADH, 1분자의 ${\text{FADH}}_2$, 1분자의 GTP(또는 ATP)가 생성되고, 탄소는 2분자의 ${\text{CO}}_2$로 방출된다.

• 생성물 (4분자의 Acetyl-CoA 기준):

  • NADH: $3\text{분자}\times 4=12\text{분자}$

  • ${\text{FADH}}_2$: $1\text{분자}\times 4=4\text{분자}$

  • GTP/ATP: $1\text{분자}\times 4=4\text{분자}$

  • ${\text{CO}}_2$: $2\text{분자}\times 4=8\text{분자}$

3. 총 NADH 분자 수 계산

• $\beta$-oxidation에서 생성된 NADH = $3\text{분자}$

• Citric acid cycle에서 생성된 NADH = $12\text{분자}$

• 총합: $3+12=15\text{분자}$

따라서 정답은 ① 15분자이다.

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