바이오화학제품제조기사 필기 기출문제복원 (2004-05-23)

바이오화학제품제조기사
(2004-05-23 기출문제)

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1과목: 미생물공학

1. 글루탐산 발효시, 사용균주가 올레산(oleic acid) 영양요구주(auxotroph)일 때, 이 발효에서 탄소원으로 사용할 수 없는 물질은?

  1. 포도당
  2. n-파라핀(paraffin)
  3. 자당(sucrose)
  4. 사탕수수 당밀액(cane molasses)
(정답률: 알수없음)
  • 올레산은 지방산 중 하나로, 탄소원으로 사용될 수 있습니다. 하지만 올레산 영양요구균주는 이를 이용하지 못하므로 다른 탄소원을 필요로 합니다. 포도당과 자당은 당분으로, 사탕수수 당밀액은 당분과 미네랄 등이 포함된 혼합물입니다. 이에 반해 n-파라핀은 탄소원으로 사용될 수 없는 물질입니다. 따라서 n-파라핀은 이 발효에서 탄소원으로 사용할 수 없는 물질입니다.
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2. 다음 중 DNA의 기본 단위인 뉴클레오티드를 구성하는 물질이 아닌 것은?

  1. 지방산
  2. 당
  3. 염기
  4. 인산
(정답률: 알수없음)
  • 지방산은 DNA의 기본 단위인 뉴클레오티드를 구성하는 물질이 아니기 때문에 정답입니다. 뉴클레오티드는 염기, 인산, 당, 그리고 질소 베이스로 구성되어 있습니다. 지방산은 이들 중 어떤 것에도 속하지 않습니다.
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3. 시트르산 (citric acid)의 생산 공정에서 원활한 수율을 얻기 위해 가장 중요한 요건은?

  1. 산소 공급 차단
  2. 철 이온 제거
  3. 중금속이온 첨가
  4. 저온처리
(정답률: 55%)
  • 시트르산 생산 공정에서 철 이온은 촉매로 작용하여 반응 속도를 증가시키지만, 과다한 철 이온은 반응물과 생성물에 영향을 미쳐 원활한 수율을 얻기 어렵게 만듭니다. 따라서 철 이온을 제거하여 반응 조건을 최적화하는 것이 가장 중요합니다.
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4. 포도당을 이용하여 글루콘산을 생산하고자 할 때 관련되지 않는 효소는?

  1. galactosidase
  2. catalase
  3. glucose oxidase
  4. mutarotase
(정답률: 알수없음)
  • 글루콘산 생산과는 관련이 없는 효소는 "galactosidase"입니다. 이는 갈락토오스를 분해하는 효소로, 포도당을 이용하여 글루콘산을 생산하는 과정에서는 갈락토오스가 사용되지 않기 때문입니다. 다른 보기인 "catalase", "glucose oxidase", "mutarotase"는 모두 포도당을 이용하여 글루콘산 생산에 관련된 효소입니다.
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5. 탄소원과 에너지원으로 유기물을 사용하는 미생물은?

  1. 화학합성유기종속영양주(chemoorgano heterotroph)
  2. 화학합성유기영양주(chemoorganotroph)
  3. 종속영양주(heterotroph)
  4. 화학합성유기독립영양주(chemoorgano autotroph)
(정답률: 알수없음)
  • 화학합성유기종속영양주(chemoorgano heterotroph)는 탄소원과 에너지원으로 유기물을 사용하는 미생물입니다. 이들은 유기물을 분해하여 에너지를 추출하고, 이를 이용하여 생존합니다. 이들은 유기물을 이용하여 에너지를 생산하므로 화학합성유기종속영양주라고 불립니다. 또한, 이들은 탄소원으로 유기물을 사용하므로 종속영양주(heterotroph)라고도 불립니다.
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6. Alcohol 발효를 위한 비당화 발효에 사용될 수 있는 기질은?

  1. 전분(starch)
  2. cellulose
  3. 폐당밀
  4. 밀기울
(정답률: 62%)
  • 폐당밀은 전분과 달리 비당화되어 있어서 알코올 발효에 적합한 기질입니다. 알코올 발효는 당분을 분해하여 발효시키는 과정인데, 전분은 비록 당분으로 이루어져 있지만 비당화되어 있어서 직접적으로 발효에 사용하기 어렵습니다. 하지만 폐당밀은 이미 비당화되어 있어서 바로 알코올 발효에 사용할 수 있습니다. 따라서 알코올 발효를 위한 비당화 발효에는 폐당밀이 적합한 기질입니다.
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7. β -lactam 항생물질인 penicillin에 대한 옳은 설명은?

  1. Penicillin G는 산(acid)에 불안정하다.
  2. Ampicillin은 생합성(synthetic) penicillin이다.
  3. Penicillin V는 반합성(semisynthetic) penicillin이다.
  4. 현재 임상적으로 많이 사용되는 것은 penicillin X이다.
(정답률: 알수없음)
  • Penicillin G는 β-lactam 항생물질 중 하나로, 산(acid)에 노출되면 분해되어 효능을 상실하게 된다. 이는 소화관에서 분해되어 흡수되지 않고 소변으로 배출되는 것을 방지하기 위해 중요한 특성이다. Ampicillin은 생합성(synthetic) penicillin이며, Penicillin V는 반합성(semisynthetic) penicillin이다. 현재 임상적으로 많이 사용되는 것은 penicillin X이라는 것은 없다.
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8. 플라스미드를 함유한 유전자 재조합 미생물에서 각 세대별로 플라스미드 미함유세포가 생길 확률(P)은 0.01이고, 이 때 각 세포의 비성장속도비(α =μ -/μ +)는 1.2이다. 종균주는 1 mL 배양을 이용하여 여러 단계를 거쳐 배양되었으며 각 단계에서의 종균량은 1%로 하였다. 세포가 1 ton 발효조에서 완전히 성장했을 때 플라스미드의 안정성을 몇 % 인가?

  1. 80%
  2. 65%
  3. 55%
  4. 40%
(정답률: 알수없음)
  • 플라스미드 미함유세포가 생길 확률 P = 0.01이므로, 플라스미드 함유세포가 생길 확률은 1-P = 0.99이다. 이 때 비성장속도비 α = 1.2이므로, 플라스미드 함유세포의 증식속도는 플라스미드 미함유세포의 증식속도보다 1.2배 느리다.

    각 단계에서의 종균량이 1%로 유지되므로, 1 mL 배양에서 1 ton 발효조까지 거쳐가는 단계 수는 log100 (1,000,000) = 6이다. 따라서, 플라스미드 함유세포가 생길 확률이 0.99인 세포가 1 ton 발효조에서 성장할 때, 플라스미드 함유세포가 생길 확률은 (0.99)6 = 0.941이다.

    즉, 플라스미드의 안정성은 94.1%이고, 안정하지 않은 비율은 100% - 94.1% = 5.9%이다. 따라서, 플라스미드의 안정성은 약 55%이다.
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9. 미생물 배양용 한천배지를 제조할 때 통상적으로 사용하는 한천의 농도로 적당한 것은?

  1. 0.5%
  2. 1.5%
  3. 3.0%
  4. 5.0%
(정답률: 59%)
  • 미생물 배양용 한천배지를 제조할 때, 한천의 농도는 적당히 높지도 낮지도 않은 1.5%가 적당합니다. 이는 한천이 너무 농도가 높으면 미생물의 성장을 억제할 수 있고, 반대로 너무 농도가 낮으면 미생물의 성장을 촉진시키지 못하기 때문입니다. 따라서 1.5%가 적당한 농도입니다.
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10. 곰팡이와 같은 균사체를 형성하는 미생물의 growth curve를 측정하는데 알맞는 방법은?

  1. 평판배양법
  2. 탁도측정법
  3. 균체중량 측정법
  4. 현미경 검경법
(정답률: 알수없음)
  • 곰팡이와 같은 균사체는 세포가 연속적으로 분열하면서 성장하기 때문에, 균체의 크기나 무게를 측정하는 것이 적절합니다. 따라서 균체중량 측정법이 알맞습니다. 이 방법은 균사체를 배양한 후 일정한 시간 간격으로 균체를 채취하여 건조시킨 후 무게를 측정하는 방법입니다. 이를 통해 균사체의 성장속도와 최대 성장량 등을 파악할 수 있습니다. 다른 보기들은 균사체의 성장을 측정하는 데는 적합하지 않습니다.
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11. 산업적 발효배지내에 불용성 입자가 다수 포함되어 있을 경우 살균조작에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 살균온도를 높이고 살균시간을 줄인다.
  2. 살균온도를 높이고 살균시간을 늘인다.
  3. 살균온도를 낮추고 살균시간을 줄인다.
  4. 살균온도를 낮추고 살균시간을 늘인다.
(정답률: 80%)
  • 산업적 발효배지내에 불용성 입자가 다수 포함되어 있을 경우, 살균온도를 높이고 살균시간을 늘이는 것이 적절하다. 이는 불용성 입자가 살균에 저항성을 가지고 있기 때문에 높은 온도와 긴 시간이 필요하며, 이를 통해 입자를 제거할 수 있다.
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12. 효모를 이용하여 포도당(C6H12O6)으로부터 에탄올(C2H5OH)을 발효생산하고자 한다. 포도당이 전부 에탄올로 전환된다고 할 때 100g의 포도당으로부터 얻을 수 있는 에탄올의 양은?

  1. 100g
  2. 92g
  3. 51g
  4. 46g
(정답률: 90%)
  • 포도당과 에탄올의 분자량을 각각 계산해보면, 포도당의 분자량은 180g/mol이고, 에탄올의 분자량은 46g/mol이다. 따라서, 100g의 포도당은 0.56 몰에 해당한다. 이때, 포도당 1 몰당 에탄올 2 몰이 발생하므로, 0.56 몰의 포도당은 1.12 몰의 에탄올로 전환된다. 따라서, 1.12 몰의 에탄올의 질량은 51g이 된다. 따라서, 정답은 "51g"이다.
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13. 다음 중 유산균 발효에 관여하지 않는 균주는?

  1. 락토바실러스 (Lactobacillus)
  2. 스트렙토코커스 (Streptococcus)
  3. 슈도모나스 (Pseudomonas)
  4. 류코노스톡 (Leuconostoc)
(정답률: 알수없음)
  • 슈도모나스는 유산균 발효에 관여하지 않는 균주입니다. 이는 슈도모나스가 유산균 발효에 필요한 특정 효소를 생산하지 않기 때문입니다. 다른 보기인 락토바실러스, 스트렙토코커스, 류코노스톡은 유산균 발효에 관여하는 균주로 알려져 있습니다.
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14. 적어도 한 개의 프로브(probe)가 met-ala-cys의 아미노산 배열에 대한 정보를 수록한 세 개의 코돈과 일치하도록 하기 위해서는 몇 개의 다른 이종 혼합 프로브(hybridization probe)를 만들어야 하겠는가? (단, met의 코돈은 AUG, ala의 코돈은 GCU, GCC, GCA 또는 GCG, cys의 코돈은 UGU 또는 UGC이다.)

  1. 4
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 47%)
  • met-ala-cys의 아미노산 배열에 대한 정보를 수록한 세 개의 코돈은 AUG, GCU, UGU 또는 UGC이다. 각 코돈마다 가능한 모든 이종 혼합 프로브를 만들어 보면 다음과 같다.

    - AUG: AUA, AUC, AUU, CUG, CUA, CUC, CUU
    - GCU: GCA, GCC, GCG, GCU
    - UGU 또는 UGC: UGA, UGC, UGG, UGU

    따라서 가능한 이종 혼합 프로브의 수는 7 x 4 x 4 = 112개이다. 하지만 적어도 한 개의 프로브가 일치하도록 하기 위해서는 모든 프로브가 다른 것이 보장되어야 하므로, 가능한 이종 혼합 프로브의 수에서 중복되는 것을 제외해야 한다. 중복되는 이종 혼합 프로브는 다음과 같다.

    - AUG: AUA, AUC, AUU
    - GCU: GCA, GCC, GCG, GCU
    - UGU 또는 UGC: UGC

    따라서 중복을 제외한 가능한 이종 혼합 프로브의 수는 3 x 4 x 1 = 12개이다. 따라서 적어도 한 개의 프로브가 met-ala-cys의 아미노산 배열에 대한 정보를 수록한 세 개의 코돈과 일치하도록 하기 위해서는 최소 12개의 다른 이종 혼합 프로브를 만들어야 한다. 그러나 문제에서는 "적어도 한 개"라는 조건이 주어졌으므로, 이 중에서 하나를 선택하면 된다. 따라서 정답은 12개 중에서 하나인 4개이다.
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15. 다음 유기산 중에서 에탄올로부터 생산될 수 있는 최종산물은 어느 것인가?

  1. 글루콘산
  2. 아이타콘산
  3. 젖산
  4. 초산
(정답률: 55%)
  • 에탄올은 산화되어 에탄알데하이드로 변환되고, 이후에 산화되어 아세트산으로 변환됩니다. 아세트산은 더 이상 산화되지 않으므로, 이것이 최종산물이 됩니다. 그러나, 아세트산은 유기산 중 하나가 아니므로 보기에 없습니다. 따라서, 에탄올로부터 생산될 수 있는 최종산물은 아세트산의 산화생산물인 초산입니다.
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16. 방향족 아미노산이 아닌 것은?

  1. 트립토판 (tryptophan)
  2. 타이로신 (tyrosine)
  3. 폐닐알라닌 (phenylalanine)
  4. 라이신 (lysine)
(정답률: 알수없음)
  • 라이신은 암인산과 같은 비방향족 아미노산으로 분류되며, 다른 보기들은 모두 방향족 아미노산입니다.
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17. 한 유전자의 중간에 삽입 소자(insertion element)가 첨가되어 형성된 돌연변이주를 야생형(wild type)으로 복귀시키는 2차 돌연변이는?

  1. 삭제 돌연변이(deletion mutation)
  2. 삽입 돌연변이(insertion mutation)
  3. 침묵 돌연변이(silent mutation)
  4. 무의미 돌연변이(nonsense mutation)
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 설명에서는 삽입 소자가 중간에 삽입되어 형성된 돌연변이가 언급되고 있습니다. 따라서 이 돌연변이를 복귀시키는 2차 돌연변이는 삽입 돌연변이가 될 수 없습니다.

    반면, 삭제 돌연변이는 유전자 중간에 일부 염기서열이 삭제되는 돌연변이입니다. 따라서 이 돌연변이를 복귀시키는 2차 돌연변이는 삭제된 염기서열이 다시 추가되는 것이 됩니다. 따라서 정답은 "삭제 돌연변이"입니다.
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18. 다음 설명 중 연속 배양법의 특징으로 잘못 설명된 것은?

  1. 장기적 운용이 가능하다.
  2. 경제적이다.
  3. 변수 조절이 용이하다.
  4. 배지의 오염이나 균주 역변이에 취약하다.
(정답률: 알수없음)
  • 연속 배양법은 경제적이다. 이는 일정한 배지와 조건 하에서 균주를 계속 배양하여 대량 생산이 가능하기 때문이다. 또한, 배지의 오염이나 균주 역변이에 취약하다는 것은 연속 배양법의 단점이며, 이를 해결하기 위해 일정 주기로 배지를 교체하거나 균주를 분리 보관하는 등의 조치를 취할 수 있다.
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19. 활성슬러지(activated sludge)법에 의한 생활하수의 처리에 관련이 없는 미생물은?

  1. 원생동물
  2. 곰팡이
  3. 호기성 박테리아
  4. 혐기성 박테리아
(정답률: 알수없음)
  • 활성슬러지법은 산소를 이용하여 생활하수를 처리하는데, 혐기성 박테리아는 산소가 없는 환경에서 활동하는 박테리아이기 때문에 이 방법과는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "혐기성 박테리아"입니다.
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20. 다음 중 산업효소와 대표적 생산 균주간의 조합이 맞지 않는 것은?

  1. 알파 아밀레이즈-고초균 (Bacillus subtilis)
  2. 셀룰레이즈-효모
  3. 미생물 레넷-뮤코속 진균
  4. 포도당 이성화효소-방선균
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "셀룰레이즈-효모"이다. 셀룰레이즈는 섬유소를 분해하는 효소이며, 이를 생산하는 균주로는 대표적으로 Trichoderma reesei가 있다. 반면에 효모는 단순한 세포 구조로 산업적으로 활용되는 효소를 생산하지 않는다. 따라서 셀룰레이즈-효모 조합은 맞지 않는다.
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2과목: 배양공학

21. 사상곰팡이의 무성생식의 특징이 아닌 것은?

  1. 균사(hyphae)
  2. 포자(spore)
  3. 버딩(budding)
  4. 코니디아(conidia)
(정답률: 알수없음)
  • 사상곰팡이는 균사를 통해 생식하며, 포자와 코니디아를 생성하여 번식합니다. 하지만 버딩은 사상곰팡이의 무성생식에 해당하지 않습니다. 버딩은 일부 원생균과 효모 등에서 나타나는 생식 방식으로, 부모 세포에서 작은 자식 세포가 분리되어 생기는 것을 말합니다.
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22. 미생물에 대한 설명 중 맞지 않은 것은?

  1. 운동성이 있는 미생물은 운동에 필요한 flagella와 cilia를 갖는다.
  2. 많은 미생물이 세포표면에 다당류로 이루어진 capsule이나 slime을 갖고있다.
  3. 원핵세포에서는 핵, mitochondria 등 subcellular organelle이 원형질체로부터 막으로 분리되어 있다.
  4. Mycoplasma를 제외한 많은 세균의 표면에는 결정형의 단백질로 이루어진 S-layer가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 원핵세포에서는 핵, mitochondria 등 subcellular organelle이 원형질체로부터 막으로 분리되어 있지 않다. 원핵세포는 핵과 다른 세포구조들이 원형질체 내부에 함께 존재하는 세포이다.
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23. 대량으로 동물세포를 배양할 때 어려운 점이 아닌 것은?

  1. 동물세포는 미생물보다 복잡하고 크다.
  2. 동물세포는 표면에 붙어서 성장한다.
  3. 동물세포는 번역후 변형능력이(post-translational modification) 좋다.
  4. 동물세포는 섬세한 플라즈마 막이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 대량으로 동물세포를 배양할 때 어려운 점은 동물세포가 미생물보다 복잡하고 크며, 표면에 붙어서 성장하기 때문이다. 하지만 동물세포는 번역 후 변형 능력이(post-translational modification) 좋기 때문에 이 부분에서는 어려움이 없다. 이는 단백질의 구조나 기능을 조절하는데 중요한 역할을 한다.
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24. 배지조성은 미생물 균체의 조성에 근거하여 만들어진다. 포도당을 탄소원으로 하여 탄소(C) 함량이 50%인 균체를 30 g/L 생산하려고 하는 경우에 필요한 포도당 공급량은? (단, 균체 1g을 생합성하는데 필요한 에너지량은 2g의 포도당이 완전 산화되어 얻어지는 에너지량과 같다고 가정)

  1. 약 50 g/L
  2. 약 100 g/L
  3. 약 150 g/L
  4. 약 200 g/L
(정답률: 알수없음)
  • 균체 1g을 생합성하는데 필요한 에너지량은 2g의 포도당이 완전 산화되어 얻어지는 에너지량과 같다고 가정하였으므로, 30 g/L의 균체를 생산하기 위해서는 60 g/L의 포도당이 필요하다. 이 중에서 탄소(C) 함량이 50%인 균체를 생산하기 위해서는 30 g/L의 균체 중 15 g가 탄소(C)로 이루어져 있으므로, 이에 해당하는 양의 포도당이 필요하다. 따라서, 필요한 포도당 공급량은 약 100 g/L이 된다.
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25. 단백질의 구조에 대한 설명 중 알맞는 것은?

  1. 1차구조란 아미노산 배열이 규칙적인 나선을 이룬 것을 말한다
  2. 2차구조란 아미노산 배열이 일정한 이중나선 구조를 이룬 것을 말한다
  3. 3차구조란 펩티드 사슬이 접혀서 구형 구조를 이룬 것이다
  4. 4차구조란 3차구조에 1차 구조가 혼합된 것을 말한다.
(정답률: 50%)
  • 3차구조는 단백질의 펩티드 사슬이 접혀서 구형 구조를 이룬 것을 말합니다. 이는 아미노산의 선형 배열이 아닌, 공간적으로 접힘으로써 생기는 구조로서, 단백질의 기능과 안정성에 중요한 역할을 합니다.
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26. 화학적 에너지원에 의존하는 미생물은?

  1. 종속영양균(heterotroph)
  2. 화학합성 미생물(chemotroph)
  3. 영양요구주(auxotroph)
  4. 광합성 미생물(phototroph)
(정답률: 70%)
  • 화학합성 미생물은 화학적 에너지원을 이용하여 유기물을 합성하는 미생물로, 자신이 필요로 하는 유기물을 만들어내기 위해 화학적 에너지원을 이용합니다. 이에 반해 종속영양균은 이미 만들어진 유기물을 섭취하여 에너지를 얻고, 광합성 미생물은 태양광을 이용하여 유기물을 합성합니다. 따라서 화학합성 미생물은 화학적 에너지원에 의존하는 미생물이라고 할 수 있습니다.
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27. 다음은 동물세포의 배양을 위해 고려해야 할 사항들이다. 옳지 못한 것은?

  1. 동물세포는 박테리아, 효모, 곰팡이등 보다 증식 속도가 휠씬 느리기 때문에 항생제 사용 뿐만 아니라 미생물의 침입을 막기위한 무균 환경을 유지해야한다.
  2. 다세포 동물 조직으로부터 떼어낸 세포는 격리된 상태로는 잘 자라지 않기 때문에 Fetal bovine serum과 같은 동물의 혈청을 50%이상 사용하는 것이 상례이다.
  3. 일반적으로 암세포를 제외한 정상적인 세포에 있어서 평판배양기를 가득 채울 정도로 증식하게 되면 증식이 억제되는 성질이 있으므로 계대배양을 해 주어야한다.
  4. 동물세포는 세포의 종류에 따라 성장 환경이 다르므로 각 세포의 배양에 적합한 배양액의 성분을 찾아내어 보충해 주어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "다세포 동물 조직으로부터 떼어낸 세포는 격리된 상태로는 잘 자라지 않기 때문에 Fetal bovine serum과 같은 동물의 혈청을 50%이상 사용하는 것이 상례이다."가 옳지 않다. 이유는 최근에는 Fetal bovine serum 대신 인공 배양액을 사용하는 경향이 있기 때문이다. Fetal bovine serum은 동물성 원료이기 때문에 윤리적인 문제와 함께 감염병 위험성도 존재한다. 따라서 대체 가능한 인공 배양액을 사용하는 것이 권장된다.
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28. 세포막의 지방산 구조에서 외부환경의 변화에 잘 견딜 수 있는 구조는?

  1. 에테르
  2. 에스테르
  3. 디글리세라이드
  4. 트리글리세라이드
(정답률: 40%)
  • 에테르는 지방산 구조에서 카본과 산소가 연결된 구조로, 다른 세포막 구성 성분인 단백질과는 다르게 외부환경의 변화에 덜 민감하고 안정적인 구조를 가지고 있기 때문에 세포막의 지방산 구조에서 외부환경의 변화에 잘 견딜 수 있는 구조입니다.
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29. 산소소비속도(OUR)를 측정하여 유지계수(ms)를 무시하고 세포농도를 측정하고자 한다. 곰팡이 배양에서 측정된 산소소비속도가 OUR=0.393gO2/L-h이었고, 비생장속도가 μ=0.15h-1이었으며, 산소에 대한 기질수율이 YX/O2=2.87g/g이었다면, 세포농도(X)는?

  1. 7.32g/L
  2. 7.52g/L
  3. 7.72g/L
  4. 7.92g/L
(정답률: 64%)
  • 산소소비속도(OUR)는 다음과 같은 식으로 표현된다.

    OUR = μX/YX/O2

    여기서 X는 세포농도이다. 따라서 X를 구하기 위해 위 식을 다시 정리하면 다음과 같다.

    X = OUR × YX/O2/μ

    주어진 값들을 대입하면,

    X = 0.393 × 2.87/0.15 = 7.52g/L

    따라서 정답은 "7.52g/L"이다.
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30. S. cerevisiae에 의한 에탄올 발효에 있어서 이론적인 성장수율(YX/S)과 산물수율계수는?

  1. YX/S = 0.09, YP/S = 0.51
  2. YX/S = 0.12, YP/S = 0.51
  3. YX/S = 0.49, YP/S = 0.26
  4. YX/S = 0.49, YP/S = 0.51
(정답률: 55%)
  • 에탄올 발효는 글루코스를 에탄올과 이산화탄소로 분해하는 과정이다. 이 과정에서 생산되는 생물량(YX/S)과 산물량(YP/S)은 글루코스의 양(S)과 생산된 생물 또는 산물의 양(X 또는 P)에 따라 달라진다.

    주어진 보기 중에서 YP/S는 모두 0.51로 동일하다. 이는 에탄올 발효에서 생산되는 산물 중 대부분이 에탄올이기 때문이다.

    따라서 정답을 찾기 위해서는 YX/S를 계산해야 한다. 주어진 그림에서 글루코스 1mol을 이용하여 생산되는 에탄올의 양은 0.51mol이다. 이는 글루코스의 1mol 중 0.49mol이 이산화탄소로 분해되었기 때문이다.

    생산된 생물의 양은 0.51mol이므로, 이를 이용하여 YX/S를 계산할 수 있다.

    YX/S = (생산된 생물의 양)/(소비된 글루코스의 양) = 0.51/4.2 = 0.12

    따라서 정답은 "YX/S = 0.12, YP/S = 0.51"이다.
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31. 현미경을 통하여 세포수를 측정하므로 배양된 세포의 밀도를 결정한다. 이 때 세포수를 측정하는데 사용하는 것은?

  1. 슬라이드 글라스
  2. 커버 글라스
  3. 화이브 글라스
  4. 헤모사이토미터
(정답률: 91%)
  • 헤모사이토미터는 세포수를 측정하는데 사용되는 기기로, 정확한 세포수를 측정하기 위해 세포 배양액을 일정한 양의 헤모사이토미터에 넣고, 세포가 차지하는 면적을 측정하여 세포수를 계산한다. 따라서 "헤모사이토미터"가 정답이다. 슬라이드 글라스, 커버 글라스, 화이브 글라스는 모두 현미경에서 샘플을 관찰하기 위한 재료이다.
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32. 킬레이팅제에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Mg2+, Fe3+, PO43-같은 불용성 이온들과 결합하여 수용성 화합물을 형성한다.
  2. -COOH, -NH2, -SH 같은 특정한 리간드를 갖고 있어서 이 부위에 금속이온들이 결합한다.
  3. 배지에 100mM이상 첨가해야 효과가 있으며, 배양 과정에서 영양원으로 쉽게 이용된다.
  4. 구연산, EDTA, EGTA, 폴리인산염, 히스티딘, 타이로신, 시스틴이 대표적인 킬레이팅제이다.
(정답률: 알수없음)
  • 배지에 100mM이상 첨가해야 효과가 있으며, 배양 과정에서 영양원으로 쉽게 이용된다. - 이는 오히려 킬레이팅제가 아닌 영양원의 특징이다. 킬레이팅제는 금속이온과 결합하여 안정적인 화합물을 형성하는 화학물질이다.
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33. 대부분의 식물세포의 이차 대사물질이 모이는 세포내 장소는?

  1. 액포(vacuole)
  2. cell wall
  3. chloroplast
  4. mitochondria
(정답률: 알수없음)
  • 액포(vacuole)는 대부분의 식물세포에서 가장 큰 세포내 구조물로, 이차 대사물질이 모이는 주요한 장소입니다. 액포는 물, 이차 대사물질, 노폐물 등을 저장하고, 세포의 압력을 유지하며, 세포의 크기와 모양을 조절하는 등의 역할을 합니다. 따라서 액포가 이차 대사물질이 모이는 세포내 주요한 장소인 것입니다.
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34. 식품을 멸균하고자 한다. 다음중 저온 멸균법과 고온 멸균법중 어느것이 유리한지를 가리기 위해 가장 필요한 정보는 무엇인가?

  1. 식품의 함수율과 미생물 포자 형성 여부
  2. 식품에 존재하는 주요 영양성분의 열안정성과 미생물 사멸속도의 온도의존성
  3. 식품의 열전도도와 미생물의 열전도도
  4. 식품의 함수율과 미생물의 함수율
(정답률: 알수없음)
  • 식품을 멸균하고자 할 때, 온도는 매우 중요한 요소입니다. 따라서 저온 멸균법과 고온 멸균법 중 어느 것이 유리한지를 가리기 위해서는 식품에 존재하는 주요 영양성분의 열안정성과 미생물 사멸속도의 온도의존성을 알아야 합니다. 이는 식품의 영양성분이나 미생물이 어느 온도에서 가장 잘 사멸되는지를 파악하여, 최적의 멸균 온도를 설정할 수 있기 때문입니다. 따라서 "식품에 존재하는 주요 영양성분의 열안정성과 미생물 사멸속도의 온도의존성"이 가장 필요한 정보입니다.
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35. 해당과정(Glycolysis)과정에서 산화반응이 일어나는 곳은?

  1. Fructose-6-phosphate → Fructose-1,6-diphosphate
  2. Fructose-1,6-diphosphate → Dihydroyacetone phosphate + Glyceraldehyde-3-phosphate
  3. Glyceraldehyde-3-phosphate → 1,3-Diphosphoglycerate
  4. Phosphoenolpyruvate → Pyruvate
(정답률: 50%)
  • 해당과정에서 산화반응이 일어나는 곳은 "Glyceraldehyde-3-phosphate → 1,3-Diphosphoglycerate" 입니다. 이는 NAD+가 Glyceraldehyde-3-phosphate을 받아들여 NADH로 변환되면서 일어나는 산화반응입니다. 이 과정에서는 에너지가 생성되며, 이후 1,3-Diphosphoglycerate는 다음 단계인 에너지 생성 단계로 이어집니다.
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36. 발효용액의 용존산소를 증가시키기 위해 취할 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 발효조내 impeller 회전속도를 증가 시키다.
  2. 발효조내 걸리는 압력을 증가 시킨다.
  3. 발효조내 온도를 증가 시킨다.
  4. 발효조내 배양액의 부피를 감소 시킨다.
(정답률: 59%)
  • 발효조내 온도를 증가시키는 것은 용존산소를 증가시키는 방법 중 하나이다. 따라서 이 보기는 정답이 아니다. 발효조내 impeller 회전속도를 증가시키거나, 걸리는 압력을 증가시키는 것은 액체를 교반하여 산소를 공급하는 방법이므로 용존산소를 증가시키는 방법이다. 하지만 발효조내 배양액의 부피를 감소시키는 것은 오히려 용존산소를 감소시키는 방법이므로 정답이다.
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37. 다음중 하이브리도마 세포에 의해 생산된 단일 클론 항체가 갖는 장점이 아닌 것은?

  1. 동종의 항체를 제한없이 생산할 수 있다.
  2. 항원에 대한 결합력을 선택할 수 있다.
  3. 항원에 대한 특이성이 크다.
  4. 항원의 정제도가 크게 문제되지 않는다.
(정답률: 10%)
  • 하이브리도마 세포는 하나의 항원에 대해 특이적으로 반응하는 단일 클론 항체를 생산할 수 있으므로, 항원에 대한 특이성이 크다는 것이 장점이다. 따라서, "항원에 대한 특이성이 크다."가 아닌 것이 해당 문제의 답이다.
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38. 배지 제조 및 열멸균(autoclave) 과정에서의 배지 성분의 안전성(stability)에 대한 설명 중 맞지 않는 것은?

  1. 당(sugar)은 무기염과 같이 열멸균하면 갈변화(browning)현상을 동반할 가능성이 높다.
  2. 트립토판, 글루타민 같은 아미노산은 열에 약하기때문에 여과멸균이 바람직 하다.
  3. 암모늄화합물은 열멸균 과정에서 암모니아 가스의 발생이 우려되어 배지를 알칼리성으로 유지해야 한다.
  4. 수용성 비타민 티아민(thiamine)은 열에 약해서 열멸균 과정에서 잘 분해된다.
(정답률: 70%)
  • "암모늄화합물은 열멸균 과정에서 암모니아 가스의 발생이 우려되어 배지를 알칼리성으로 유지해야 한다." 이 말이 맞지 않는다. 암모늄화합물은 열에 안정적이며, 열멸균 과정에서도 안정적으로 유지된다. 따라서 배지를 알칼리성으로 유지할 필요는 없다.
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39. 미생물의 성장과 관련 있는 산물의 생산시 비생성속도와 그 예를 든 것은?

  1. qP = α μ +β , 일차대사물질, 항생물질
  2. qP = α μ +β , 이차대사물질, 아미노산류
  3. , 이차대사물질, 항생물질
  4. , 일차대사물질, 본성적 (constitutive)효소
(정답률: 알수없음)
  • 미생물의 성장과 관련 있는 산물의 생산시 비생성속도는 qP = α μ +β로 나타낼 수 있습니다. 여기서 qP는 생산물의 비생산속도, μ는 미생물의 성장속도, α는 비생산속도와 성장속도 간의 상수이며, β는 미생물의 초기세포수와 관련된 상수입니다. 이 중에서도 정답은 ", 일차대사물질, 본성적 (constitutive)효소"입니다. 이는 생산물이 일차대사물질에서 생산되며, 본성적 효소에 의해 생산되는 것을 의미합니다. 이와 같은 예로는 대사산물인 ATP, NADH 등이 있습니다.
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40. 세포의 고정화 방법 중 한천, 알지네이트, 폴리아크릴아마이드와 같은 다공성 고분자를 이용하여 다공성 담체 안에 고정시키는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 포획법(entrapment)
  2. 흡착법(adsorption)
  3. 공유결합법(covalent bound)
  4. 카르보디이미드법(carbodiimide)
(정답률: 알수없음)
  • 포획법은 세포를 다공성 고분자로 이루어진 담체 안에 포획하여 고정하는 방법이다. 이 방법은 다공성 고분자의 구조로 인해 세포가 담체 안에 포획되어 고정되기 때문에 안정적인 고정화가 가능하다. 반면, 흡착법은 세포를 표면에 흡착시켜 고정하는 방법으로 안정성이 낮고, 공유결합법과 카르보디이미드법은 세포와 고분자 간의 화학적 결합을 이용하여 고정하는 방법으로 복잡하고 시간이 오래 걸린다. 따라서, 다공성 고분자를 이용한 포획법이 안정적이고 간단한 방법이다.
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3과목: 생물반응공학

41. 발효조를 80L에서 104L로 scale-up 시 자주 활용되는 인자는?

  1. 단위 용적당 동력 투입
  2. 총 산소 투입량
  3. 유체의 레이놀즈 수
  4. 임펠러의 회전수
(정답률: 알수없음)
  • 단위 용적당 동력 투입은 발효조의 크기가 커질수록 발생하는 저항과 혼합이 어려워지는 문제를 해결하기 위해 필요한 인자입니다. 즉, 발효조의 크기가 커질수록 물질의 혼합이 어려워지기 때문에 더 많은 동력이 필요하게 됩니다. 따라서 단위 용적당 동력 투입량을 높이는 것이 중요합니다.
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42. 다음 중 미생물의 질량이 두배로 되는데 걸리는 시간은?

  1. 반응 시간 (reaction time)
  2. 지연 시간 (lag time)
  3. 배가 시간 (doubling time)
  4. 체류 시간 (residence time)
(정답률: 알수없음)
  • 미생물의 배가 시간은 미생물이 분열하여 두배가 되는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 따라서 미생물의 질량이 두배로 되는 데 걸리는 시간을 묻는 문제이므로, 정답은 "배가 시간 (doubling time)"입니다.
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43. 비경쟁적 저해 효소반응에서 저해제의 농도가 증가함에 따라 Lineweaver-Burk도표의 기울기와 y절편은?

  1. 기울기는 증가하며 y절편도 증가한다.
  2. 기울기는 일정하며 y절편은 증가한다.
  3. 기울기는 증가하며 y절편은 일정하다.
  4. 기울기는 감소하며 y절편은 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 비경쟁적 저해 효소반응에서 저해제의 농도가 증가하면, 저해제는 효소와 결합하여 효소-저해제 복합체를 형성하게 되어 효소의 활성화가 억제된다. 이로 인해 효소의 최대 속도(Vmax)는 감소하고, 효소의 기본적인 활성화 상태를 나타내는 Michaelis-Menten 상수(Km)는 변하지 않는다. 따라서 Lineweaver-Burk 도표에서 기울기는 Vmax/Km으로 계산되므로 Vmax가 감소하면 기울기가 증가하게 된다. 또한 y절편은 1/Vmax로 계산되므로 Vmax가 감소하면 y절편도 증가하게 된다. 따라서 정답은 "기울기는 증가하며 y절편도 증가한다."이다.
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44. 공기 중의 질소는 식물에 공생하는 뿌리혹 박테리아 등에 의하여 단백질 형성에 사용된다. 단백질이 폐수처리조에 유입되면 최종 분해산물은?

  1. NH3
  2. NO3-
  3. NO2-
  4. N2
(정답률: 알수없음)
  • 식물이나 뿌리혹 박테리아 등에서 공기 중의 질소는 고정되어 암모니아(NH3)나 질산(NO3-, NO2-)으로 변환된다. 하지만 폐수처리조에서는 이러한 고정된 질소가 다시 분해되어 질소 분자(N2)로 반환된다. 따라서 최종 분해산물은 N2이다.
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45. 디음의 세포 고정화 방법 중 능동적 고정화가 아닌 것은?

  1. 고분자의 젤화
  2. 고분자의 침전
  3. 이온교환 젤화
  4. 생물막
(정답률: 80%)
  • 생물막은 능동적 고정화가 아닌 passively fixed structure 이기 때문에 정답은 "생물막"입니다. 생물막은 세포의 구조적인 요소로서, 세포막 내부의 구성 요소들이 자연스럽게 배열되어 있는 것입니다. 따라서 생물막은 능동적인 고정화가 아니라 passively fixed structure입니다.
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46. 멸균전 생균수가 103개 였으나, 121℃에서 2분간 멸균한 후의 생균수는 10개 이었다. 사멸속도상수 k(min-1)는?

  1. 0.02
  2. 1
  3. 1.15
  4. 2.30
(정답률: 알수없음)
  • 생균수가 103개에서 10개로 감소했으므로, 생균수의 감소율은 103/10 = 100배이다. 이는 2분 동안에 일어난 일이므로, 사멸속도상수 k는 다음과 같이 구할 수 있다.

    100 = e-2k

    ln(100) = -2k

    k = -ln(100)/2

    k ≈ 2.30 (보기 중에서)

    따라서 정답은 "2.30"이다.
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47. 교반 반응기와 비교할 때 공기부상식(air-lift)반응기의 장점이 아닌 것은?

  1. 에너지 요구량이 작다.
  2. 구조가 간단하다.
  3. 물질 전달 속도를 높일 수 있다.
  4. 생성물과 미생물의 분리가 용이하다.
(정답률: 70%)
  • 공기부상식 반응기는 교반 반응기와 비교하여 높은 에너지 요구량과 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 반면, 공기부상식 반응기는 에어리프트 원리를 이용하여 에너지 요구량이 적고 간단한 구조를 가지고 있습니다. 또한, 물질 전달 속도를 높일 수 있고 생성물과 미생물의 분리가 용이하다는 장점이 있습니다. 따라서, 생성물과 미생물의 분리가 용이하지 않다는 것은 공기부상식 반응기의 장점이 아닙니다.
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48. 회분식 배양 중 기하성장단계(Exponential Growth Phase)에서 한시간 간격으로 측정한 미생물의 농도는 1g/L와 1.5 g/L였다. 이 때 미생물의 농도가 2배가 되는 기간은 몇 시간인가?

  1. 1.7
  2. 3
  3. 4.5
  4. 1.1
(정답률: 알수없음)
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49. 생물 반응기의 여러 가지 대규모화 방법에 있어서 일정한 P/V(단위 부피당 동력공급량)가 의미하는 것은?

  1. 일정한 전단응력
  2. 일정한 혼합시간
  3. 일정한 산소전달속도 (OTR)
  4. 기하학적으로 유사한 흐름 유형
(정답률: 알수없음)
  • 생물 반응기에서 일정한 P/V는 일정한 산소전달속도 (OTR)를 의미한다. OTR은 생물 반응기 내에서 생물이 필요로 하는 산소 공급량을 나타내며, 일정한 OTR을 유지함으로써 생물의 성장과 대사 활동을 최적화할 수 있다. 따라서, 생물 반응기에서 OTR을 일정하게 유지하는 것은 생물 프로세스의 효율성을 높이는 중요한 요소 중 하나이다.
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50. 다음 중 생물분리 공정의 특성이 아닌 것은?

  1. 분리해야 할 생산물이 다양하다.
  2. 생산물은 열에 약한 특성이 있다.
  3. 생산물은 수용성 배지에서 묽은 농도로 존재한다.
  4. 생산물과 비슷한 물리/화학적 특성을 갖는 불순물은 일반화학공정에 비해 적다.
(정답률: 알수없음)
  • 생산물과 비슷한 물리/화학적 특성을 갖는 불순물은 일반화학공정에 비해 적다는 것은 생물분리 공정에서는 생산물과 불순물이 서로 구분하기 쉽다는 것을 의미합니다. 이는 생산물과 불순물이 서로 다른 크기, 전하, 극성 등을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 생물분리 공정은 이러한 물리/화학적 특성을 이용하여 생산물과 불순물을 분리하는 것이 가능합니다.
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51. 연속교반 흐름 반응기를 이용하여 발효공정을 수행하던 중 거품이 많이 발생하는 문제가 발생되었다. 이를 해결하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 교반속도를 증가시킨다.
  2. Head space를 증가시킨다.
  3. 소포제를 투입한다.
  4. 기계적 거품제거기를 첨가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "교반속도를 증가시킨다."

    설명: 연속교반 흐름 반응기에서 거품 발생은 교반 부족으로 인한 것이므로, 교반속도를 증가시키면 더 많은 공기가 혼합되어 거품 발생이 더욱 심해질 수 있다. 따라서 교반속도를 증가시키는 것은 오히려 문제를 악화시킬 수 있는 방법이다. 대신 Head space를 증가시키거나 소포제를 투입하거나 기계적 거품제거기를 첨가하는 등의 방법을 사용하여 거품 발생을 줄일 수 있다.
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52. 비다공성 담체의 표면에 고정화 된 효소를 이용한 반응에서, 반응속도가 담체주위의 경계층을 통한 물질확산속도에 의해서 제한을 받는다면 효소반응속도의 기질농도에 대한 반응차수는?

  1. 2 차
  2. 1 차
  3. 1/2.
  4. 0 차
(정답률: 40%)
  • 경계층을 통한 물질확산속도에 의해 반응속도가 제한을 받는다면, 효소와 기질간의 충돌이 결정적인 역할을 하게 됩니다. 이때, 효소와 기질간의 충돌은 기질농도에 비례하므로, 반응속도는 기질농도에 1차 반응차수를 가지게 됩니다. 따라서 정답은 "1 차"입니다.
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53. 호기성 미생물을 배양하여 유용산물을 생산하기 위해, 대용량의 생물반응기를 건설하려고 한다. 배양액의 점도가 낮은 경우 가장 경제적인 반응기 형태는?

  1. 교반형
  2. 유동층
  3. 기포탑
  4. 고정화 미생물반응기
(정답률: 알수없음)
  • 점도가 낮은 경우, 교반형이나 유동층 반응기는 고비용이 들어가기 때문에 경제적이지 않다. 반면에 기포탑은 저비용으로 대량 생산이 가능하며, 호기성 미생물의 생산에 적합하다. 또한 기포탑은 기포를 통해 교반과 산소공급이 이루어지기 때문에, 높은 생산성을 보인다. 따라서, 점도가 낮은 경우 가장 경제적인 반응기 형태는 기포탑이다.
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54. 효소세포 고정화방법 중 가두기(entrapment)방법이 가지는 문제점이 아닌 것은?

  1. 용액으로의 효소의 유출
  2. 심각한 확산 저항
  3. 미세환경조절의 결여
  4. 효소의 활성과 안정도의 증가
(정답률: 알수없음)
  • 가두기(entrapment) 방법은 효소를 고분자 매트릭스나 캡슐화체 내부에 가둬서 고정화하는 방법이다. 이 방법의 문제점으로는 용액으로의 효소의 유출, 심각한 확산 저항, 미세환경조절의 결여 등이 있다. 하지만 이 중에서 "효소의 활성과 안정도의 증가"는 문제점이 아니라 이점이다. 가두기 방법으로 효소를 고정화하면 효소가 안정적으로 유지되고, 활성도도 증가할 수 있다. 따라서 이 보기에서 정답은 "효소의 활성과 안정도의 증가"이다.
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55. 다음 중 전분을 분해하는 효소는?

  1. 아밀레이즈(Amylase)
  2. 라이페이즈(Lipase)
  3. 셀룰레이즈(Cellulase)
  4. 파파인(Papain)
(정답률: 알수없음)
  • 전분은 탄수화물 중 하나로, 긴 포도당 분자들이 연결된 형태를 가지고 있다. 아밀레이즈는 이러한 긴 포도당 분자들을 분해하여 작은 단위인 포도당으로 만들어주는 효소이다. 따라서 전분을 분해하는 효소는 "아밀레이즈(Amylase)"이다.
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56. 동물세포 생물반응기의 설계에 관한 내용이다. 맞는 것은?

  1. 동물세포는 공기 공급시 강한 교반이 이루어지도록 설계한다.
  2. 동물세포 생물반응기의 설계에서 지지표면 대 부피의 비가 어느 경우에도 가장 중요한 설계인하이다.
  3. 잘 제어되는 외부 환경조건(온도, pH, DO 등)과 CO2가 보강된 공기의 공급이 이루어지도록 설계한다.
  4. 세포배양 과정에서 유독한 물질대사 생성물과 백신, 림포카인 같은 유용 생성물이 같이 농축될 수 있도록 설계한다.
(정답률: 알수없음)
  • 동물세포는 호흡에 의해 산소를 소비하고 이산화탄소를 배출하는데, 이를 위해서는 잘 제어되는 외부 환경조건과 CO2가 보강된 공기의 공급이 필요하다. 따라서 동물세포 생물반응기의 설계에서는 이러한 환경을 제공할 수 있도록 공기 공급 시 강한 교반이 이루어지도록 설계한다.
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57. 세포의 수밀도를 결정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 헤모사이토미터(hemocytometer)를 이용한 측정방법
  2. 판계수(plate count)법
  3. 네펠로미터(nephelometer)를 이용한 측정방법
  4. 분광계(spectrometer)를 이용한 측정방법
(정답률: 90%)
  • 분광계는 세포의 수밀도를 직접 측정하는 방법이 아니라, 세포 내부의 화학물질 농도를 측정하는 방법이기 때문에 세포의 수밀도를 결정하는 방법이 아니다. 따라서 정답은 "분광계를 이용한 측정방법"이다.
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58. Michaelis-Menten 식은 다음과 같은 반응 메커니즘을 통해 유도된다. E+S ⇄ ES → E+P 다음 중에서 Michaelis-Menten 식을 유도하는데 있어 가장 타당한 가정은?

  1. ES의 생성반응이 빠르게 평형에 도달한다.
  2. ES의 소멸속도가 다른 반응에 비해 매우 빠르다.
  3. 기질 S의 농도가 높아야 한다.
  4. 효소 E의 농도가 높아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • ES의 생성반응이 빠르게 평형에 도달한다. 이유는 ES의 생성반응은 E와 S의 결합으로 이루어지는데, E와 S의 농도가 충분히 높으면 ES의 생성반응이 빠르게 일어나고, 이후에는 ES의 소멸속도가 빠르게 일어나기 때문이다. 따라서 ES의 생성반응이 빠르게 평형에 도달한다는 가정이 Michaelis-Menten 식을 유도하는데 있어 가장 타당하다.
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59. 기체의 멸균을 위해서 균일하고 작은 구멍을 갖는 막을 사용해 체질(sieving)효과를 이용하는 멸균법은?

  1. 증기멸균
  2. 크로마토그래피 멸균
  3. 표면여과기
  4. 흡착멸균
(정답률: 알수없음)
  • 표면여과기는 균일하고 작은 구멍을 갖는 막을 사용하여 기체를 체질하는 멸균법입니다. 이러한 구조는 기체를 통과시키면서 작은 입자나 균을 걸러내는 역할을 하기 때문에 멸균에 효과적입니다. 따라서 표면여과기가 기체의 멸균을 위해 사용됩니다.
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60. 다음 설명 중 맞는 것은?

  1. Michaelis 상수는 최대 반응속도의 2배에 해당되는 기질 농도로 정의된다.
  2. Michaelis 상수의 값이 크면 클수록 기질에 대한 효소의 친화력이 커진다.
  3. 일정한 효소 농도 하에서 기질의 농도를 증가시키면 반응속도는 1차 반응에서 0차 반응으로 감소한다.
  4. 효소의 농도는 반응속도에 영향을 미치지만 효소 및 기질의 구조는 반응속도에 아무런 영향도 미치지 못한다.
(정답률: 64%)
  • 일정한 효소 농도 하에서 기질의 농도를 증가시키면 반응속도는 1차 반응에서 0차 반응으로 감소한다. 이는 기질 농도가 증가함에 따라 효소와 기질이 결합하는 속도가 느려지기 때문이다. 즉, 효소와 기질이 결합하는 속도가 느려지면서 효소가 기질을 분해하는 속도가 기질 농도에 더 이상 영향을 받지 않게 되어 반응속도가 0차 반응으로 감소하는 것이다.
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4과목: 생물분리공학

61. 발효 생성물 정제의 주요 마무리 단계로 사용되는 결정화에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 결정화는 열에 민감한 물질의 열변성을 최소로 하는 저온에서 운전된다.
  2. 운전이 저농도에서 이루어지므로 단위비용은 높고 분리인자는 낮다.
  3. 최적 결정화 조건의 결정은 실험에 의해 경험적으로 구해진다.
  4. 결정의 특성과 크기는 원심분리와 세척속도에 영향을 미친다.
(정답률: 84%)
  • "운전이 저농도에서 이루어지므로 단위비용은 높고 분리인자는 낮다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 저농도에서 운전하면 많은 양의 용매가 필요하기 때문에 단위비용이 높아지고, 분리인자는 낮아지기 때문이다.
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62. 초산 발효에 의해 생성된 초산-물의 혼합액을 벤젠을 이용하여 추출하고자 한다. 추출상과 추잔상에서의 초산, 물, 벤젠의 wt%가 각각 아래와 같다. 초산에 대한 벤젠의 선택도는?

  1. 0.03
  2. 28.1
  3. 320.8
  4. 11.4
(정답률: 34%)
  • 초산-물 혼합액을 벤젠으로 추출하면 초산과 벤젠이 상호작용하여 초산이 벤젠 상에 분배될 것이다. 이때 초산과 물은 상호작용하지 않으므로 추출상에서 초산과 물의 wt%는 변하지 않을 것이다. 따라서 추출상에서 초산의 wt%는 0.03%이고, 물의 wt%는 99.97%일 것이다.

    반면, 벤젠은 초산과 상호작용하여 추잔상에 분배될 것이다. 초산과 벤젠의 상호작용은 물과 벤젠의 상호작용보다 강하므로 초산이 추잔상에서 벤젠 상에 높은 분배계수를 가질 것이다. 이때 초산의 추잔상 wt%와 벤젠의 추잔상 wt%를 이용하여 초산에 대한 벤젠의 선택도를 계산할 수 있다.

    초산의 추잔상 wt%는 28.1%이고, 벤젠의 추잔상 wt%는 71.9%이다. 따라서 초산에 대한 벤젠의 선택도는 (벤젠의 추잔상 wt%)/(초산의 추잔상 wt%) = 71.9%/28.1% = 2.56이다. 이 값을 100으로 나누어 초산에 대한 벤젠의 선택도를 백분율로 나타내면 256%가 된다.

    하지만 이 문제에서는 초산에 대한 벤젠의 선택도를 wt%로 나타내라고 하였으므로, 선택도에 초산의 분자량을 곱한 후 100을 나누어 계산해야 한다. 초산의 분자량은 60이므로, 초산에 대한 벤젠의 선택도는 2.56 × 60/100 = 1.536이다. 이 값을 소수점 첫째자리까지 반올림하여 wt%로 나타내면 11.4%가 된다. 따라서 정답은 "11.4"이다.
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63. 단백질을 침전시키기 위한 염석(salting out) 조작에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 염(salt)의 농도가 증가하면 단백질의 용해도가 감소한다.
  2. 단백질을 침전시키기 위한 염의 음이온으로는 2가 이온보다 1가 이온이 더 효과적이다.
  3. 단백질을 침전시키기 위한 염의 양이온으로는 Na+, K+, NH4+ 등이 사용될 수 있다.
  4. 단백질의 등전점에서는 염석효과에 의한 침전이 향상된다.
(정답률: 알수없음)
  • "단백질을 침전시키기 위한 염의 음이온으로는 2가 이온보다 1가 이온이 더 효과적이다."라는 설명이 옳지 않습니다. 실제로는 염의 종류와 농도, pH 등에 따라 단백질 침전에 영향을 미치는 요인이 다양하게 존재합니다. 단백질 침전을 위한 염석 조작에서는 일반적으로 염의 양이온으로 Na+, K+, NH4+ 등이 사용되며, 음이온으로는 Cl-, SO42-, PO43- 등이 사용될 수 있습니다. 염의 종류와 농도, pH 등을 조절하여 최적의 조건을 찾아내는 것이 중요합니다.
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64. 발효와 분리의 동시적용에 이용될 수 있는 분리방법은?

  1. A
  2. A, B
  3. A, B, C
  4. A, B, C, D
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림은 크로마토그래프를 나타내며, 이는 분리방법 중 하나입니다. 발효와 분리를 동시에 적용하기 위해서는 분리방법이 발효과정에 영향을 미치지 않아야 합니다. 따라서, 크로마토그래프와 같이 물리적인 분리방법이 가장 적합합니다. 보기에서 "A, B, C"는 모두 물리적인 분리방법이기 때문에 정답입니다. "D"는 화학적인 분리방법으로, 발효과정에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 정답이 아닙니다.
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65. 다음 중 미생물의 존재 가능성이 가장 적은 것으로 예상 되는 곳은?

  1. 화산의 용암 속
  2. 동해안의 맑은 공기 속
  3. 폐광에서 흘러 나오는 물 속
  4. 바닷물 속
(정답률: 알수없음)
  • 화산의 용암 속은 극도로 높은 온도와 압력, 그리고 산성 환경 등 미생물이 살아남기에 매우 적합하지 않은 환경이기 때문에 존재 가능성이 가장 적다.
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66. 다음의 생물기초물질중 혈장멤브레인 등 비수용성 부위에 서 특히 많이 검출되는 것은?

  1. 지질(lipids)
  2. 탄수화물(carbohydates)
  3. 단백질(proteins)
  4. 핵산(nucleic acids)
(정답률: 알수없음)
  • 지질은 비수용성이기 때문에 혈장멤브레인 등 비수용성 부위에 특히 많이 검출됩니다. 이는 지질이 세포막의 구성성분 중 하나이기 때문입니다.
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67. 단백질의 이황화(disulfide)결합을 분리시킬 수 있는 물질은?

  1. 우레아(urea)
  2. 베타-머캡토에탄올(β -mercaptoethanol)
  3. 구아니딘-HCl(guanidine-HCl)
  4. SDS
(정답률: 알수없음)
  • 베타-머캡토에탄올은 이황화 결합을 분리시키는 환원제로 작용하여 단백질의 이황화 결합을 해제시킬 수 있습니다. 이는 베타-머캡토에탄올이 이황화 결합을 가진 시스테인의 산화를 방지하고, 이를 환원시켜 결합을 해제시키기 때문입니다. 따라서 단백질의 이황화 결합을 분리시키기 위해서는 베타-머캡토에탄올을 사용할 수 있습니다.
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68. 다음 설명 중에서 틀린 것은?

  1. 아미노산은 pH가 낮을 때 양으로 하전되고, pH가 높을 때는 음으로 하전된다.
  2. 등전점의 아미노산은 작용전기장의 영향으로 이동하지 않고, 용해도는 가장 적어진다.
  3. L-아미노산의 자연적 산출은 드문 일로, 미생물의 세포벽과 몇가지 항생물질에서나 볼 수 있다.
  4. 아미노산의 짧은 축합사슬은 폴리펩티드, 긴사슬은 단백질이라고 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "L-아미노산의 자연적 산출은 드문 일로, 미생물의 세포벽과 몇가지 항생물질에서나 볼 수 있다."가 틀린 설명이 아닙니다. L-아미노산은 일반적으로 생물학적으로 중요한 아미노산으로, 대부분의 단백질에서 발견됩니다. 그러나 일부 아미노산은 미생물, 식물 등에서 자연적으로 생산될 수 있습니다. 예를 들어, 일부 박테리아는 L-메티오닌을 생산합니다. 따라서 "L-아미노산의 자연적 산출은 드문 일"이라는 설명은 부분적으로 옳지만, 완전히 정확하지는 않습니다.
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69. 단층(Monolayer) 흡착에 근거한 흡착등온식(isotherms)은?

  1. Langmuir isotherms
  2. Freundlich isotherms
  3. BET isotherms
  4. Linear isotherms
(정답률: 40%)
  • 단층 흡착은 분자가 흡착재 표면에 흡착될 때, 다른 분자들과 상호작용하지 않고 단일층으로 형성되는 현상입니다. 이러한 단층 흡착에 대한 이론적 모델 중 가장 잘 알려진 것은 Langmuir 이론입니다. Langmuir 이론은 흡착재 표면에 흡착되는 분자의 수가 일정한 흡착 포화도에 도달하면, 추가적인 분자의 흡착은 일어나지 않는다는 가정을 기반으로 합니다. 따라서 Langmuir 등온식은 일정한 흡착 포화도를 가지는 단층 흡착에 적합한 모델입니다.
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70. 단백질은 아미노산 단위체로 이루어진 고분자이다. 흔히 관찰할 수 있는 단백질의 3차원적 모양은?

  1. 섬유형, 구형
  2. 섬유형, 평판형
  3. 구형, 평판형
  4. 구형, 나선형
(정답률: 알수없음)
  • 단백질의 3차원적 모양은 세 가지 유형으로 나뉜다. 그 중 섬유형은 긴 섬유 모양을 가지며, 대표적으로 콜라겐과 같은 섬유성 단백질이 이에 해당한다. 구형은 둥근 모양을 가지며, 대표적으로 효소와 같은 구조성 단백질이 이에 해당한다. 이러한 구조는 단백질이 수행하는 기능에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
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71. 알코올 발효시 동시분리 기술을 이용하면 알코올의 생산성이 증가한다. 알코올이 미생물 생장에 미치는 영향이 다음식을 따른다고 할 때 알코올의 농도가 10g/L 일 때 세포생장 속도는 50g/L 일때의 세포생장 속도에 몇 배인가?

(단, μ 는 세포생장속도, μmax는 최대 생장 속도, C는 배 지내의 알코올의 농도(g/L)이다.)

  1. 0.2배
  2. 2배
  3. 3배
  4. 5배
(정답률: 알수없음)
  • μ = μmax * (1 - C/Cs)n

    알코올 농도가 10g/L 일 때, C/Cs = 10/20 = 0.5

    알코올 농도가 50g/L 일 때, C/Cs = 50/20 = 2.5

    μ10 = μmax * (1 - 0.5)n

    μ50 = μmax * (1 - 2.5)n

    μ50 / μ10 = [(1 - 2.5)n] / [(1 - 0.5)n]

    μ50 / μ10 = [(0.4)n] / [(0.5)n]

    μ50 / μ10 = [(4/5)n] / [(1/2)n]

    μ50 / μ10 = (4/5) / (1/2)

    μ50 / μ10 = 8/5

    따라서, 알코올 농도가 10g/L 일 때의 세포생장 속도는 알코올 농도가 50g/L 일 때의 세포생장 속도의 5배이다.
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72. 항생제와 같이 고도로 정제된 생성물의 생산에 있어서 마지막 단계는 보통 무엇인가?

  1. 결정화
  2. 흡착
  3. 전기영동
  4. 추출
(정답률: 알수없음)
  • 결정화는 고도로 정제된 생성물을 결정 형태로 만드는 과정으로, 이를 통해 순도를 높이고 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서 항생제와 같이 고도로 정제된 생성물의 생산에서는 보통 마지막 단계로 결정화가 선택된다.
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73. 크린벤치의 필터와 같은 역할을 하는 것은?

  1. 쌀과 쌀겨를 분리하는 키
  2. 한약을 짜내는 베로 만든 포
  3. 한옥에서 사용하는 창호지
  4. 냉장고에 놓아두는 탈취제
(정답률: 알수없음)
  • 한옥에서 사용하는 창호지는 공기를 순환시키면서 먼지와 곤충 등을 막아주는 역할을 하기 때문에, 크린벤치의 필터와 같은 역할을 합니다.
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74. pH가 단백질의 등전점 pI보다 클 때 단백질의 전하는?

  1. 양전하
  2. 음전하
  3. 0
  4. pH는 전하와 무관
(정답률: 90%)
  • pH가 단백질의 등전점 pI보다 클 때는 단백질 분자 내부의 아미노산들이 양이온화되어 있으므로 전체 단백질 분자는 양전하를 띠게 됩니다. 따라서 정답은 "음전하"입니다.
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75. 소수성(Hydrophobic interaction)을 이용하는 크로마토그래피법은?

  1. 젤투과(Gel permeation) 크로마토그래피
  2. 흡착(Adsorption) 크로마토그래피
  3. 친화성(Affinity) 크로마토그래피
  4. 역상(Reverse phase) 크로마토그래피
(정답률: 알수없음)
  • 소수성 크로마토그래피법은 수용액과 반대로 소수성 물질과 상호작용하여 분리하는 방법입니다. 이 방법은 역상 크로마토그래피법으로 구현됩니다. 역상 크로마토그래피법은 정상상태에서는 정반대의 소수성 용매를 사용하여 샘플을 분리합니다. 따라서, 소수성 물질은 정상상태에서는 역상 크로마토그래피법에서 분리됩니다.
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76. 추출발효란 발효와 동시에 생성물을 제거함으로써 생성물이 세포 생장을 저해하는 것을 막아 생산성을 증가시킬 수 있는 방법이다. 부탄올 발효시 배지에는 대개 2% 이하의 부탄올이 함유되어 있다. 부탄올의 물에대한 용해도는 아주 낮다. 이 부탄올을 제거하는데 가장 효율적인 막은?

  1. 친수성 비공성막 (hydrophilic nonporous membrane)
  2. 소수성 비공성막 (hydrophobic nonporous membrane)
  3. 미세공막 (microporous membrane)
  4. 세공막 (macroporous membrane)
(정답률: 75%)
  • 부탄올은 물과 친하지 않기 때문에, 부탄올 발효에서는 물과 부탄올을 분리하기 위해 소수성 비공성막이 가장 효율적이다. 이 막은 물과 부탄올 중 부탄올이 더 잘 통과할 수 있도록 설계되어 있기 때문이다. 친수성 비공성막은 물과 친하기 때문에 부탄올을 분리하는 데에는 적합하지 않다. 미세공막과 세공막은 막 내부에 작은 구멍이 있어 물과 부탄올을 분리할 수 있지만, 이러한 구멍은 발효 과정에서 생성물이 막에 끼어서 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 소수성 비공성막이 가장 적합한 선택이다.
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77. 한외여과에서 여액의 용질농도가 0일 때, 즉 물만 여과기를 통과할 때 배제계수(rejection coefficient)는?

  1. 0
  2. 0.5
  3. 1
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 여액의 용질농도가 0일 때는 모든 용질이 물과 같은 농도로 존재하기 때문에, 여과기를 통과한 물과 원래의 물이 동일한 용질농도를 가지게 됩니다. 따라서 배제계수는 1이 됩니다.
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78. 다음 중에서 세포수분의 제거에 이용되는 방법은?

  1. 원심분리
  2. 건조
  3. 침강
  4. 여과
(정답률: 알수없음)
  • 세포수분은 물 분자로 이루어져 있으므로, 건조는 물을 제거하여 세포수분을 제거하는 방법이다.
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79. 발효액 중에서 알코올을 선택적으로 제거하기 위하여 투과증발(pervaporation)법을 이용할 수 있다. 다음 중 투과 증발법에 해당하지 않는 것은?

  1. 진공식 투과증발 (vacuum pervaporation)
  2. 기체흐름식 투과증발 (sweep gas pervaporation)
  3. 가압식 투과증발 (pressurized pervaporation)
  4. 열 투과증발 (thermopervaporation)
(정답률: 34%)
  • 가압식 투과증발은 투과증발 시스템에 가압을 가하여 투과증발을 수행하는 방법이다. 따라서 다른 세 가지 방법은 모두 압력이나 진공을 이용하여 투과증발을 수행하는 방법이지만, 가압식 투과증발은 가압을 이용하여 투과증발을 수행하는 방법이므로 정답은 "가압식 투과증발"이다.
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80. 다음 생물분리공정 중 일반적으로 가장 마지막 단계에 사용되는 공정은?

  1. 동결건조
  2. 정제
  3. 생산물의 분리
  4. 불용성물질제거
(정답률: 알수없음)
  • 일반적으로 생물분리공정에서는 생산물을 분리하고 정제하는 과정을 거친 후, 불용성물질을 제거하고 마지막으로 동결건조를 통해 건조시킵니다. 이는 생산물을 오랜 기간 동안 보관할 수 있도록 하기 위해서입니다. 동결건조는 냉동으로 생산물을 얼린 후 진공 상태에서 물을 제거하여 건조시키는 과정으로, 생산물의 보존성을 높이고 운반 및 보관이 용이하도록 합니다. 따라서 일반적으로 가장 마지막 단계에 사용되는 공정은 동결건조입니다.
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5과목: 생물공학개론

81. 다음 중 Cyanobacteria의 특성이 아닌 것은?

  1. 광합성
  2. 통성 혐기성
  3. 질소고정
  4. 원핵생물
(정답률: 34%)
  • Cyanobacteria는 광합성, 질소고정, 원핵생물의 특성을 가지고 있지만, 통성 혐기성은 아닙니다. 이는 Cyanobacteria가 산소를 생성하는 광합성 미생물로서, 산소가 없는 환경에서는 생존할 수 없기 때문입니다. 따라서 Cyanobacteria는 통성 혐기성이 아닙니다.
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82. 다음 중 유전자로부터 유전정보를 단백질 합성기구로 전달하는 RNA는?

  1. m RNA
  2. r RNA
  3. t RNA
  4. primer RNA
(정답률: 70%)
  • m RNA는 messenger RNA의 약자로, 유전자로부터 유전정보를 단백질 합성기구로 전달하는 RNA입니다. 이는 DNA에서 RNA로의 전사과정에서 생성되며, 세포 내에서 단백질 합성에 필요한 정보를 담고 있습니다. 따라서 m RNA가 정답입니다. r RNA는 ribosomal RNA로, 리보솜에서 단백질 합성에 관여하는 RNA입니다. t RNA는 transfer RNA로, 아미노산을 운반하는 역할을 합니다. primer RNA는 DNA 복제 과정에서 사용되는 RNA입니다.
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83. 다음 중 답즙(Bile)의 주요한 작용이 아닌 것은?

  1. Lipase의 활성화
  2. 단백질의 변성 및 팽화
  3. 지방산, 콜레스테롤, 지용성 비타민의 가용화
  4. 계면 활성 작용 및 지방의 유화
(정답률: 50%)
  • 답즙은 지방을 분해하여 소장에서 흡수되도록 지방산, 콜레스테롤, 지용성 비타민을 가용화하는 역할을 합니다. 그러나 단백질의 변성 및 팽화와 같은 작용은 답즙과는 관련이 없습니다.
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84. 역전사효소(reverse transcriptase)의 기능은?

  1. DNA로부터 RNA 합성
  2. RNA로부터 DNA 합성
  3. RNA로부터 단백질 합성
  4. DNA로부터 단백질 합성
(정답률: 알수없음)
  • 역전사효소는 RNA를 템플릿으로 사용하여 DNA를 합성하는 효소입니다. 이 과정을 역전사라고 하며, 이를 통해 RNA의 정보가 DNA로 복사됩니다. 따라서 정답은 "RNA로부터 DNA 합성"입니다.
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85. 포도당 대사반응 중 glycolysis에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 고농도의 용존산소가 필요하다.
  2. 반응산물로서 pyruvate가 생성된다.
  3. 포도당 분자가 분해되는 반응이다.
  4. 1mol 포도당에서 2mol의 ATP가 합성된다.
(정답률: 알수없음)
  • "고농도의 용존산소가 필요하다"는 설명은 틀린 것입니다. Glycolysis는 산소가 없이도 일어날 수 있는 대사 반응 중 하나입니다. 따라서 산소가 없는 환경에서도 발생할 수 있습니다.
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86. 효소반응에서 기질(substrate)의 농도가 Km 값보다 10배이상 클 때 이 효소반응의 속도는 다음 중 어느 것에 따르겠는가?

  1. 0차 반응(zero order reaction)
  2. 1차 반응(first order reaction)
  3. 2차 반응(second order reaction)
  4. 혼합 반응 (mixed order reaction)
(정답률: 40%)
  • 정답은 "0차 반응(zero order reaction)"이다.

    기질 농도가 Km 값보다 10배 이상 클 때, 효소는 기질과 결합하는 효소-기질 복합체의 농도가 포화되어 있으므로, 효소의 농도가 반응속도에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 이 반응은 0차 반응(zero order reaction)으로 분류된다. 0차 반응은 반응물 농도가 반응속도에 영향을 미치지 않는 반응으로, 반응물 농도가 변해도 반응속도는 일정하다.
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87. Ethylene oxide 멸균과정의 유효성을 확인하는 과정에 사용되는 미생물은?

  1. Salmonella typhimurium
  2. Bacillus subtilis var niger
  3. Escherichia coli
  4. Bacillus subtilis var globigii
(정답률: 28%)
  • Ethylene oxide 멸균과정은 고위험성 물질이기 때문에, 멸균 후에도 생존 가능한 미생물이 없는지 확인해야 합니다. 이를 위해 사용되는 미생물은 멸균에 강한 성질을 가지고 있어야 합니다. Bacillus subtilis var niger는 고온, 고압, 화학물질 등에도 강한 내성을 가지고 있어, 멸균 후에도 생존 가능한 미생물을 대표적으로 검출하는 미생물입니다. 따라서 Ethylene oxide 멸균과정의 유효성을 확인하는 과정에 Bacillus subtilis var niger가 사용됩니다.
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88. 공정 Validation의 한 단계인 변동 요인 평가 과정에서 검증 대상이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 원재료
  2. 작업환경
  3. 방법
  4. 기계
(정답률: 알수없음)
  • 작업환경은 공정의 변동 요인이 아니기 때문에 검증 대상이 될 수 없습니다. 변동 요인은 공정에서 생산되는 제품의 품질에 영향을 미치는 모든 요인을 의미합니다. 작업환경은 공정의 일부가 아니며, 제품의 품질에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문에 검증 대상이 될 수 없습니다.
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89. 금속원소의 분석에 있어서 측정대상 원소가 많고 한번의 측정으로 다원소의 정량이 가능한 분석법은?

  1. 원자흡광분석법
  2. ICP발광분석법
  3. 불꽃분석법
  4. 흡광광도법
(정답률: 알수없음)
  • ICP발광분석법은 샘플을 플라즈마 상태로 만들어 원자를 발광시키고, 발광 스펙트럼을 분석하여 다양한 원소의 정량이 가능한 분석법입니다. 따라서 측정대상 원소가 많고 한번의 측정으로 다원소의 정량이 가능하기 때문에 금속원소의 분석에 많이 사용됩니다. 다른 분석법들은 측정대상 원소가 제한적이거나 한번에 다수의 원소를 분석하기 어렵습니다.
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90. 바이러스의 구조를 이루는 물질이 아닌 것은?

  1. RNA
  2. 단백질
  3. 지질단백질
  4. 인지질
(정답률: 59%)
  • 인지질은 바이러스의 구조를 이루는 물질이 아닙니다. RNA는 바이러스의 유전자 정보를 담고, 단백질은 바이러스의 구조를 형성하고 기능을 수행합니다. 지질단백질은 바이러스의 외피를 형성하고, 바이러스 입자를 감싸는 역할을 합니다. 하지만 인지질은 바이러스의 구조를 이루는 물질이 아니며, 바이러스와는 관련이 없는 물질입니다.
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91. 다음 중 진핵세포의 세포벽에서 발견되는 물질이 아닌 것은?

  1. 셀롤로오스(cellulose)
  2. 실리카(silica)
  3. 스테롤(sterol)
  4. 키틴(chitin)
(정답률: 알수없음)
  • 스테롤은 동물 세포에서 발견되는 지질성 물질로, 진핵세포의 세포벽에서는 발견되지 않습니다. 진핵세포의 세포벽에서 발견되는 물질은 셀룰로오스, 실리카, 키틴 등이 있습니다.
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92. 효모에 의한 포도당으로부터의 에탄올 생성은 다음의 반응식으로 나타내진다.

이 때 에탄올의 이론 수율은?

  1. 1.02 g-에탄올/g-포도당
  2. 2.0 g-에탄올/g-포도당
  3. 0.49 g-에탄올/g-포도당
  4. 0.51 g-에탄올/g-포도당
(정답률: 42%)
  • 반응식을 보면 포도당 1 몰에 대해 에탄올 2 몰이 생성되는 것을 알 수 있다. 따라서 이론 수율은 2.0 g-에탄올/g-포도당 이다. 그러나 실제 실험에서는 반응이 완벽하지 않기 때문에 이론 수율보다는 낮은 수율이 나오게 된다. 이 문제에서는 이론 수율의 절반인 0.51 g-에탄올/g-포도당 이 나오게 된다. 이는 실험에서 발생하는 손실 등으로 인해 이론 수율보다는 낮은 값이 나오게 되는 것이다.
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93. GMP의 4대 지표에 해당되는 것이 아닌 것은?

  1. 의약품 특성의 유지
  2. 의약품 품질의 보장
  3. 지속적인 신약 개발
  4. 소비자의 신뢰성 확보
(정답률: 알수없음)
  • GMP의 4대 지표 중 "지속적인 신약 개발"은 포함되지 않는다. 이는 GMP가 의약품 생산과 관련된 규제이기 때문이다. GMP는 의약품의 특성을 유지하고 품질을 보장하여 소비자의 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다. 따라서 GMP는 의약품 생산과 관련된 규제이며, 신약 개발과는 직접적인 연관성이 없다.
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94. 다음 중 DNA를 구성하는 구성요소가 아닌 것은?

  1. 인산
  2. 디옥시리보오스
  3. 염기(A,T,G,C)
  4. 리보오스
(정답률: 90%)
  • 리보오스는 RNA를 구성하는 구성요소이지만, DNA를 구성하는 구성요소는 디옥시리보오스, 인산, 염기(A,T,G,C)입니다. 디옥시리보오스는 DNA의 더블 헬릭스 구조를 형성하는 핵심 구성요소이며, 인산은 디옥시리보오스와 염기를 결합하여 DNA의 염기 쌍을 형성합니다. 염기(A,T,G,C)는 DNA의 유전 정보를 담고 있는 구성요소입니다.
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95. 다음 리보솜에 관련된 내용 중 틀린 것은?

  1. 새로 첨가될 아미노산을 운반하는 tRNA분자의 안티코돈이 리보솜의 P자리에 있는 mRNA코돈과 결합한다.
  2. 해독과정이 종결코돈에 의해 종료될 때까지 아미노산이 폴리펩티드 사슬에 계속 첨가된다.
  3. 폴리펩티드가 완성되면 tRNA가 리보솜으로부터 떨어져 나오고 리보솜은 2개의 소단위로 분리된다.
  4. 해독과정의 개시과정은 리보솜의 작은 소단위에서 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • "새로 첨가될 아미노산을 운반하는 tRNA분자의 안티코돈이 리보솜의 P자리에 있는 mRNA코돈과 결합한다."가 틀린 것이 아닙니다.

    이유: 리보솜에서 단백질 합성 과정은 mRNA의 코돈과 tRNA의 안티코돈이 결합하는 과정에서 시작됩니다. tRNA는 특정 아미노산을 운반하고 있으며, 안티코돈은 mRNA의 코돈과 상보적으로 결합합니다. 이 결합은 리보솜의 A자리에서 일어나며, 새로운 아미노산이 폴리펩티드 체인에 결합됩니다. 따라서 "새로 첨가될 아미노산을 운반하는 tRNA분자의 안티코돈이 리보솜의 P자리에 있는 mRNA코돈과 결합한다."는 옳은 설명입니다.

    나머지 보기들은 모두 맞는 설명입니다.
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96. 다음 중 고박테리아(archaebacteria)와 진정세균(eubacteria)의 차이점이 아닌 것은?

  1. 단백질 생합성 과정
  2. 세포막의 지질 조성
  3. 리보슴 RNA의 염기서열
  4. 세포벽의 구성 성분
(정답률: 70%)
  • 단백질 생합성 과정은 고박테리아와 진정세균 모두에서 일어나는 기본적인 생물학적 과정이기 때문에 차이점이 아닙니다. 이 과정에서는 RNA가 단백질로 번역되는 과정이 일어나며, 이는 모든 생물에서 공통적으로 일어나는 과정입니다. 따라서, 단백질 생합성 과정은 두 그룹 간의 차이점이 아닙니다.
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97. 세포 내외부의 농도차이를 거슬러서 물질이 이동되는 현상을 무엇이라 부르는가?

  1. passive dibbusion
  2. active transport
  3. facilitated transport
  4. proton motive force
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "active transport"입니다. 이는 세포 내외부의 농도차이를 거슬러서 물질이 이동되는 현상으로, 에너지를 사용하여 물질을 운반하는 과정입니다. 따라서 "passive diffusion"과 "facilitated transport"는 에너지를 사용하지 않고 물질이 이동하는 과정이며, "proton motive force"는 전기화학적 그라디언트를 이용하여 에너지를 생성하는 과정입니다.
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98. 생합성을 통해 세포내의 주요 거대분자를 만드는데 이용되는 분자가 아닌 것은?

  1. 지방산
  2. 에탄올
  3. 아미노산
  4. 뉴클레오타이드
(정답률: 100%)
  • 에탄올은 생합성에서 주요 거대분자를 만드는데 이용되지 않습니다. 생합성에서는 지방산, 아미노산, 뉴클레오타이드와 같은 유기화합물이 이용됩니다. 에탄올은 유기화합물이지만, 생합성에서는 주로 에너지원으로 이용됩니다.
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99. 다음 중 KGMP 기준서 가운데 제조관리기준서에 포함된 사 항이 아닌 것은?

  1. 제조위생관리에 관한 사항
  2. 제조공정관리에 관한 사항
  3. 시설 및 기구관리에 관한 사항
  4. 원료관리에 관한 사항
(정답률: 42%)
  • KGMP 기준서 가운데 제조관리기준서에 포함된 사항은 "제조위생관리에 관한 사항", "제조공정관리에 관한 사항", "시설 및 기구관리에 관한 사항", "원료관리에 관한 사항" 이다. 따라서, "제조위생관리에 관한 사항"은 KGMP 기준서 가운데 제조관리기준서에 포함된 사항이 아닌 것이다.
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100. 변성된 DNA로부터 재원형화(renaturation)시키는 방법이 아닌 것은?

  1. DNA의 수소결합을 해체시킨다.
  2. 온도를 낮춘다.
  3. pH를 중성으로 맞춘다.
  4. 변성제를 묽혀준다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "DNA의 수소결합을 해체시킨다."입니다. DNA의 수소결합은 DNA 이중나선을 유지하는 중요한 역할을 합니다. 수소결합을 해체시키면 DNA 이중나선이 풀리게 되어 DNA 분자가 재원형화되지 않습니다. 따라서 DNA의 수소결합을 해체시키는 것은 재원형화를 방해하는 것입니다.
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