Transcript 2012~2014학년도 경희대 논술 정답 및 강의자료

2012학년도 수시2차 논술고사(제시문, 논제, 일요일)
2012학년도 수시2차 논술고사(정답, 경희대)
2012학년도 수시2차 논술고사(정답, 경희대)
2012학년도 수시2차 논술고사(해설)
세포막의 주요 특징 개념도
2012학년도 수시2차 논술고사(해설)
세포막의 특징 주요 개념도
2012학년도 수시2차 논술고사(해설)
세포막의 구조
세포막의 주요 기능
세포막의 단백질(막단백질) 기능
세포막 단백질의 종류(위치, 기능)
세포막의 단백질(막단백질) 기능
세포막 구조-유동성 모자익 모델
세포막의 인지질 이동(유동성)
Apart from temperature, one important factor for fluidity is the length of the hydrocarb
on tail of the phospholipid in the bilayer which determines the stability and fluidity of th
e biomembrane. The longer the chain length of the tail, the more likely the hydrocarbon
tails will interact with one another forming a secure and rigid structure.
Another factor is the degree of unsaturation of the hydrocarbon tail of the phospholipi
d in the bilayer. The chain that has a double bond does not have the maximum number
of hydrogen atoms and the double bond creates a small kink in the hydrocarbon tail whi
ch makes it more difficult for the tail to pack against one another and therefore more sp
ace for movement.
Additionally, certain types of movement within the membrane are more frequent than
others;
Lateral Diffusion; molecules of the biomembrane simply transpose with neighboring mo
lecules.
Rotation; is when an individual lipid molecule rotates very quickly around its axis (up to
30’000 rotations per minute).
Swing; from side-to-side.
Flexion; contraction movement.
Transverse Diffusion; also known as flip flop, is a movement of molecules from one half
of a mono-layer to the other. The reason why flip flop happens less often is because the
hydrophilic head of the lipid must go cross the internal hydrophobic sheet to go to the
other mono-layer and faces a lot of friction. Flip flop is usually facilitated with the help o
f enzymes called flippases.
세포막 인지질 이동(유동성)
세포막내 콜레스테롤(상반된 역할)
1.
Through the interaction with the phospholipid fatty acid chains, cholesterol increases membrane
packing, which reduces membrane fluidity. In this structural role, cholesterol reduces the perme
ability of the plasma membrane to neutral solutes, protons, (positive hydrogen ions) and sodium
ions(온도가 높을 때-세포막의 용해 방지).
2. This helps to prevent crystalization of the hydrocarbons and Insertion of cholesterol into the
membrane helps to increase the fluidity of membranes(온도가 낮을 때-세포막의 파손 방지)
세포막의 유동성과 주요 원인(종합)
체인 길이가
길어질수록
반데르바알스
상호작용이
강해져서
유동성 감소
인지질 내 지방산의 종류와 유동성(불포화지방산 증가-유동성 증가)
: 온도, 사슬 길이, 2중결합 위치, 포화도, 콜레스테롤의 존재
세포막의 선택적 물질 투과
세포막의 물질 투과성-수동/능동수송
세포막의 물질 투과성-수동/능동수송
세포막의 물질 투과성-수동수송(확산,삼투,촉진확산)
The Movement Of Materials Across Membranes
Movement across the membrane may be by passive processes, in which materials move
from areas of higher to lower concentration, and no energy is expended by the cell.
In simple diffusion, molecules and ions move until equilibrium is reached.
세포막의 물질 투과성-능동수송(3가지 타입)
세포막의 물질 투과성-능동수송-펌프
세포막의 물질 투과성-능동수송-내포/외포작용
An overview of solute transport proteins in the cell membrane
세포막의 용질 운반
세포막의 물질 수송 비교
An overview of solute transport proteins in the cell membrane
세포막의 선택적 수송 조절-1
세포막의 선택적 수송 조절-2(인하대)
1. 세포막 단백질의 유전자 발현 조절
2. 발현된 세포막 단백질을 내포 또는 외포 작용을 통해 조절 -> 세포막 표면에
존재하는 단백질의 종류 및 양 조절 -> 선택적 수종 조절 가능
3. 다양한 화합물, 기계적 힘 또는 전압의 변화와 같은 자극에 의한 단백질의
구조 변화
4. ATP와 같은 에너지에 의한 단백질의 구조 변화
생물에서 삼투압 조절 개념도
삼투압 조절 방식
1. 삼투조절 : 환경조건에 관계없이 생물체 내의 물과 물에
녹아 있는 용질 사이의 균형을 조절하는 작용
2. Cells cannot survive a net gain or loss of water
1) common problem to all animals
2) solutions differ
3. Two basic solutions(두 가지 기본적인 해결책) :
• Be isotonic to the environment
– Osmoconformers(삼투순응형)
• Actively discharge (in hypotonic environments)
or take in ( in hypertonic environments) water
– Osmoregulators(산투조절형)
삼투압 조절 방식
Marine Environments(해양환경)
• Most marine invertebrates are osmoconformers
– may still regulate specific ion concentrations
• Most marine vertebrates osmoregulate
– Chondrichthyes(연골어류) : isotonic but lower salt
conc. & high urea conc.
– Osteichthyes(경골어류) : hypotonic to environment
Freshwater Environments(담수환경)
• Problem of water entering body via osmosis
• Protozoa (amoeba & paramecium)
-> use contractile vacuoles
삼투환경과 삼투조절
1. 바다 환경 : 생물체의 체액보다 고장액(물이 빠져나감)
1) 삼투 순응형 동물 : 주변의 농도에 적응하여 몸 내부의 농도를 수동적으로
변화(대부분의 해양 무척추 동물)
-> 고장성인 해양환경에 대하여 혈액과 조직 내의 요소농도를 높임으로써
바깥의 해수와 동등한 삼투조건 형성
->능동수송을 통해 염을 밖으로 배출 : 과도한 염의 섭취 방지
2) 삼투 조절형 동물 : 주변의 염도 변화에 상관없이 내부의 용매 농도를 일
정하게 유지(대부분의 해양 척추동물)
-> 삼투조절기관은 아가미 -> 염류선을 가지고 있어 염을 능동적으로
혈액 밖으로 배출
-> 해양 경골어류 : 아가미상피세포의 염분분비세포를 작동시켜 과잉 염
류 제거
-> 해양 파충류(이구아나, 바다거북, 악어, 바다뱀)는 머리의 두선을 통해
과잉 염분 제거
2. 민물 환경 : 생물체의 체액보다 저장액(물은 생물체로 유입, 염류는 빠져나감)
1) 편형동물(플라나리아)-불꽃세포 혹은 원신관-삼투조절기관, 배설기관 기능
-> 세포간액 속의 물은 음세포작용을 통해 불꽃세포로 이동하고, 불꽃세포
의 섬모에 의해 관을 따라 배설공으로 운반
2) 민물고기 : 신장은 물을 보존하도록 적응되지 못해서 고도로 희석된 오줌
생성 , 능동수송을 통해 농도 차를 역행하면서 염을 세포 내로 수송
3) 양서류 : 피부를 통해 주변으로부터 세포 내로 염을 능동적으로 수송
삼투환경과 삼투조절
3. 육상 환경 : 물을 잘 통과시키지 않는 피부 발달, 호흡시 폐와 기도를 통해 수
분 손실(탈수문제 발생), 물은 많이 먹고 효율적으로 물을 보존하는 배설계
가. 육상 무척추 동물
1) 지렁이 : 습한 환경에서 삶, 신관에 의해 물을 재흡수(anf, 미네랄 등의 필
수물질은 혈액으로 재흡수, 용해성 노폐물은 외신문이라는 구멍을 통해
배출, 신관은 노폐물과 과도한 양의 물을 배설하는 역할 수행)’
2) 절지동물 : 왁스로 된 방수성 각피, 말피기관(장에서 노폐물을 흡수하여
불용성 요산 경정으로 전환) 발달, 요산으로 질소 노폐
물 배출
<곤충의 수분 보존 방법>
-> 희석을 위해 물이 필요치 않는 질소노폐물의 형태로 배설
-> 말피기관으로부터 오는 액체가 후장 벽에서 재흡수
나. 육상 척추 동물
1) 파충류, 조류 : 요산을 생성함으로써 물보존(요산을 반고채 상태)
2) 포유류
-> 물을 보존 역할을 수행하는 신장 발달
->신장의 역할 : 질소노폐물인 요소를 배설하고 수분과 미네랄을 보존
하고 조절(ADH, 무기질코르티코이드)
삼투환경과 삼투조절-담수 어류
삼투환경과 삼투조절-해양 어류
삼투환경과 삼투조절-해양/담수척추동물
삼투환경과 삼투조절-갈매기(두선), 육상척추동물(신장)
2012학년도 수시 2차 논술고사(토요일 제시문, 논제)
<생물 제시문>
대부분의 생체 현상들은 단백질과 같은 거대 생체분자들 사
이 또는 이들 거대 생체분자와 작은 생체분자 사이의 결합
현상에 의하여 조절된다. 이러한 결합 현상은 비공유 결합의
정도에 따라서 다양한 친화도 또는 특이성을 가지게 된다.
생체 내에서의 비공유 결합은 수용액 상에서 일어나므로 소
수성 결합, 반데르발스(Van der Waals) 결합, 수소 결합, 그
리고 이온 결합이 매우 중요한 역할을 하게 된다
<문제>
거대 생체분자인 단백질과 핵산이 보여주는 다양하고 특이
적인 비공유결합이 가능하도록 생물들이 선택한 전략과 비
공유결합에 의하여 나타나는 단백질, DNA, RNA 들의 구조
를 논술하시오.
단백질과 유전적 다양성
Explain how the diversity of different proteins is created
The primary structure of a protein/peptide/polypeptide is determined by its
precise linear sequence of amino acids. Since there are 20 different amino
acids, combinations of two amino acids could mathematically generate 400
distinct dipeptides; combinations of three amino acids could generate 8,000
tripeptides. Even a small polypeptide of 100 amino acids has 20100 possible
sequences, making the potential diversity of proteins essentially immense.
Genetic Diversity
Different arrangements of NUCLEOTIDES in a nucleic acid (DNA) provides the
key to DIVERSITY among living organisms.
단백질의 1~4차 구조
단백질의 1~4차 구조
단백질의 구조와 안정화시키는 주요 결합
핵산의 종류와 개념도
핵산의 종류와 주요 역할
핵산의 종류와 차이점
핵산의 종류와 차이점
2013학년도 수시2차 논술고사(토요일, 제시문, 논제)
2013학년도 수시2차 논술고사(제시문, 논제)
(2)돌연변이가 없이 정상적으로 단백질 합성이 이루어지면, ATG에서 시작해서 아미노산이 10개인 단백
질이 합성된다. 그런데, 문제에서 제시된 가정처럼 모든 염기서열에서 돌연변이가 생길 수 있으므로, 아
래의 7개의 염기들에 점돌연변이가 생기면 정상적인 단백질과는 다른 수의 아미노산을 갖는 단백질이
합성되거나 전혀 합성되지 못한다.
1번 A, 2번 T, 3번 G: 각각 다른 세 가지의 어떤 염기 중 하나로 바뀐 경우에도 단백질의 합성을 시작하
는 코돈이 사라져 단백질 합성이 이루어지지 않음.
4번 G, 7번 G, 13번 C: 이들의 경우 티민(T)으로 바뀌면 단백질 합성이 중단된다. 그러므로, 각각 아미노
산 수가 1, 2, 4개를 갖는 단백질이 합성된다.
17번 C: 이 경우는 아네닌(A)이나 구아닌(G)으로 바뀌면 단백질 합성이 중단된다. 그러므로, 아미노산이
5개인 단백질이 합성된다.
이 이외의 염기들도 바뀔 수가 있지만, 이 경우들에서는 아미노산의 수에 변화가 없다.
(2) 제시문 [마]에 언급된 것처럼 TP53 유전자는 정상세포에도 존재하는데, 이 유전자는 정상적인 기능
을 하는 단백질 만들어 세포분열을 제어한다. 그런데, 암세포에서 TP53 유전자가 정상세포에서처럼 정
상적으로 발현되고 있다면, 제시문 [바]에 언급된 돌연변이 방법들에 의해 TP53 유전자 염기서열에 돌연
변이가 생겼을 것이다. 이 돌연변이의 결과로 정상단백질과는 다른 아미노산을 갖는 단백질들이 만들어
지거나 크기가 다른 단백질들이 만들어질것이다. 이렇게 만들어진 단백질들은 세포분열을 억제하는 정
상적인 기능을 수행할 수 없어서 세포분열을 더 이상 제어할 수 없을 것이다.
센트럴 도그마
mRNA의 코돈
•All proteins start with the initiation codon AUG (Met)
•All proteins end with stop codons -either UAA, UGA, or UAG
•Some codons that differ in the third nucleotide can still code for the same amino acid - this is called "wobble".
•The genetic code chart represents the sequence on the mRNA codon.
•All living organisms and viruses use this triplet genetic code - its that "biological unity" idea again!!!
점돌연변이
TP53 유전자와 p53 단백질
P53 단백질의 역할(암억제)
P53 단백질의 역할
P53 단백질의 돌연변이(암발생)
2013학년도 수시2차 논술고사(일요일, 제시문, 논제)
2013학년도 수시2차 논술고사(일요일, 정답)
2013학년도 수시2차 논술고사 정답(정백진)
호흡의 종류와 개념도
호흡의 종류와 ATP 생성
유기호흡(산소 존재)과 무기호흡(산소 결핍 -> 젖산발효)
유기호흡과 무기호흡의 비교
2014학년도 모의 논술고사(제시문, 논제)
2014학년도 모의 논술고사(제시문, 논제)
<논제Ⅱ-3> 제시문 [사], [아], [자]를 읽고 다음 질문에 답하시오. [20점]
(1) 중합효소연쇄반응법에서 1회의 복제 단계를 수행하는데 2분이 소요된다면
단일 DNA 분자에서 12분이 되는 시점에 존재하는 DNA 전체 분자 수는 몇
개인지 풀이과정을 서술하고 답을 쓰시오.
(2) 제시문 [자]와 같이 분자유전 검사를 위해 중합효소연쇄반응법을 수행하였다.
그 실험 결과 원하는 유전자의 DNA를 복제하여 대량으로 생산하는데 실패하였
다. 제시문 [사], [아]를 참고하여 이 실험 과정에서 문제점을 찾아 논술하고 해결
방법을 제시하시오. 단, 수행한 실험의 실패한 원인을 찾기 위하여 추가분석을 수
행한 결과 실험과정에서 사용된 DNA 주형과 중합효소 및 딸 DNA 복제에 필요
한뉴클레오타이드는 문제가 없었다.
2014학년도 모의 논술고사(정답, 경희대)
PCR 반응
PCR 반응과 DNA 복제
PCR 반응과 DNA복제
Because both strands are copied during PCR, there is an exponential increase
of the number of copies of the gene. Suppose there is only one copy of the
wanted gene before the cycling starts, after one cycle, there will be 2 copies,
after two cycles, there will be 4 copies, three cycles will result in 8 copies and
so on.