바이오화학제품제조기사 필기 기출문제복원 (2008-05-11)

바이오화학제품제조기사
(2008-05-11 기출문제)

목록

1과목: 미생물공학

1. 세포벽 생합성을 저해하는 작용기작을 갖는 항생물질은?

  1. Streptomycin
  2. Chloramphenicol
  3. Penicillin
  4. Erythromycin
(정답률: 100%)
  • Penicillin은 세포벽의 세포벽벽 합성을 방해하여 세포벽의 성장과 분열을 저해하는 작용기작을 갖는 항생물질입니다.
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2. 다음 중 베타-lactam계 항생물질은?

  1. Bacitracin
  2. Erythromycin
  3. Kanamycin
  4. Cephalosporin C
(정답률: 67%)
  • 베타-lactam계 항생물질은 베타-락탐 화합물을 포함하는 항생제를 말한다. Cephalosporin C는 베타-lactam계 항생물질 중 하나로, 세파로스포르스균에서 분리된 항생물질이다. 이 항생물질은 세균의 세포벽 합성을 방해하여 세균의 성장을 억제하거나 죽이는 효과를 가지고 있다.
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3. 발효 균주의 개량방법으로 옳지 않은 것은?

  1. Protoplast fusion
  2. UV 또는 화학적 변이제의 이용
  3. 항생제 처리
  4. 재조합 기술
(정답률: 39%)
  • 발효 균주의 개량을 위한 방법 중 항생제 처리는 옳지 않은 방법입니다. 항생제는 균주의 성장을 억제하거나 죽이는 역할을 하기 때문에, 발효 균주의 개량을 위해서는 생존한 균주를 이용해야 합니다. 따라서 항생제 처리는 균주의 개량에 부적합한 방법입니다.
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4. 발효배재 성분 중에 비타민과 같이 열에 의해 쉽게 변화되는 물질이 존재할 때 무균배지를 준비하는 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 오존 등의 가스로 살균한다.
  2. 발효배재를 전부 여과한다.
  3. 저온살균한다.
  4. 비타민은 분리하여 여과하고 나머지는 가열살균하여 혼합한다.
(정답률: 50%)
  • 정답: 비타민은 분리하여 여과하고 나머지는 가열살균하여 혼합한다.

    해설: 비타민과 같이 열에 의해 쉽게 변화되는 물질은 가열살균 시에 파괴될 수 있으므로, 이를 보존하기 위해 분리하여 여과한 후 나머지 성분들을 가열살균하여 혼합하는 것이 가장 적절하다. 다른 보기들은 발효배재를 전부 여과하거나 오존 등의 가스로 살균하는 것은 비타민 등의 미량 성분을 보존하기 어렵고, 저온살균은 일부 세균의 생존을 허용할 수 있기 때문에 적절하지 않다.
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5. 보통 염색체의 외부에 존재하는 자율적이며 자기복제를 하는 이중 가닥의 DNA는?

  1. 플라스미드(plasmid)
  2. 프로파지(prophage)
  3. 용원성 파지(temperate phage)
  4. Hfr 균주(High frequency recombination strain)
(정답률: 93%)
  • 플라스미드는 일종의 외부 염색체로서, 세포 내부에 존재하는 염색체 외의 DNA 분자입니다. 이중 가닥의 DNA를 가지며, 자율적으로 복제가 가능하며, 세포 내에서 유전자 전달에 사용됩니다. 따라서 보통 염색체의 외부에 존재하는 이중 가닥의 DNA는 플라스미드입니다.
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6. 식품, 제약 및 화장품에 많이 이용되고 있는 구연산의 대표적인 생산균주가 아닌 것은?

  1. 페니시리움 속 진균
  2. 대장균
  3. 아스퍼질루스 속 진균
  4. 캔디다 속 효모
(정답률: 82%)
  • 구연산은 진균류에서 생산되는데, 대장균은 세균이므로 구연산을 생산하지 않습니다. 따라서 대장균은 구연산의 대표적인 생산균주가 아닙니다.
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7. 요구르트 제조에 이용되는 미생물은?

  1. 대장균
  2. 젖산균
  3. 방선균
  4. 고초균
(정답률: 90%)
  • 요구르트 제조에 이용되는 미생물은 젖산균입니다. 이는 요구르트를 만들기 위해 우유에 첨가되는 미생물 중 하나로, 우유의 락토오스를 발효시켜 젖산을 생성합니다. 이 과정에서 우유가 산성화되어 요구르트의 맛과 질감을 형성하게 됩니다.
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8. Pseudomonas putida를 포도당이 함유된 배지에서 배양하고, 각 포도당 농도에 대해서 다음 표와 같은 비성장속도를 얻었다. 비성장속도가 포도당 농도에 대해 Monod model을 따른다고 했을 때, 이 균주의 계산된 최대비성장 속도(茉max)는 얼마인가?

  1. 0.51
  2. 0.48
  3. 0.43
  4. 0.39
(정답률: 60%)
  • Monod model은 비성장속도가 다음과 같은 식으로 나타난다.

    μ = μmax * S / (Ks + S)

    여기서 μ는 비성장속도, μmax는 최대비성장속도, S는 기질농도, Ks는 기질농도가 μmax의 절반일 때의 기질농도이다.

    따라서, 주어진 데이터를 이용하여 μ와 S를 알아내고, μmax를 계산할 수 있다.

    먼저, S는 포도당 농도이므로, 주어진 표에서 S는 다음과 같다.

    S = 0.5, 1.0, 2.0, 4.0

    μ는 비성장속도이므로, 주어진 표에서 μ는 다음과 같다.

    μ = 0.05, 0.10, 0.20, 0.39

    Ks는 μmax의 절반일 때의 기질농도이므로, μ가 최대인 경우를 찾아서 Ks를 계산할 수 있다. 주어진 데이터에서 μ가 최대인 경우는 포도당 농도가 4.0일 때이다. 따라서,

    μmax = μ * (Ks + S) / S

    0.39 = 0.39 * (Ks + 4.0) / 4.0

    Ks + 4.0 = 10.0

    Ks = 6.0

    따라서, μmax는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    μmax = μ * (Ks + S) / S

    μmax = 0.39 * (6.0 + 4.0) / 4.0

    μmax = 0.585

    따라서, 이 균주의 계산된 최대비성장 속도(μmax)는 0.585이다.

    정답은 "0.39"가 아니라 "0.585"이다.
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9. 세파로스포린(Cephalosporin) 항생제를 생산하는 미생물에 해당하는 것은?

  1. 대장균
  2. 비루스
  3. 효모
  4. 곰팡이
(정답률: 65%)
  • 세파로스포린 항생제는 곰팡이에서 생산됩니다. 이는 곰팡이가 베타-락탐계열 항생제를 생산하는 능력을 가지고 있기 때문입니다.
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10. 다음 중 펩톤의 원료로 사용되지 않은 것은?

  1. meat
  2. 카제인
  3. soy meal
  4. 당밀
(정답률: 92%)
  • 펩톤은 육류, 카제인, 대두박, 대두단백질 등의 원료로 만들어지는데, 당밀은 이 중에서 사용되지 않는다. 이는 당밀이 동물성 원료가 아닌 식물성 원료이기 때문이다.
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11. 옥수수 전분으로부터 과당(fructose)을 제조할 때에 이용되지 않은 효소는?

  1. 알파 아밀라제
  2. 글루코 아밀라제
  3. 글루코스 이소머라제
  4. 셀루라제
(정답률: 62%)
  • 옥수수 전분으로부터 과당을 제조할 때에는 알파 아밀라제, 글루코 아밀라제, 글루코스 이소머라제 등의 효소가 이용됩니다. 그러나 셀루라제는 셀룰로오스를 분해하는 효소로, 옥수수 전분과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 셀루라제는 과당 제조에 이용되지 않은 효소입니다.
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12. Trichoderma viride로부터 cellulase를 생산하기 위하여 플라스크 회분배양을 행하고 있다. 계면활성제가 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 다름 표와 같이 실험하였다. 발효 생산성을 최대화하기 위해서는 어떤 계면활성제를 어떤 농도로 첨가하여야 하는가?

  1. Na-oleate 0.2%
  2. Na-oleate 0.1%
  3. Tween 80 0.2%
  4. Tween 80 0.3%
(정답률: 73%)
  • 실험 결과, Tween 80 0.2%가 가장 높은 생산성을 보였기 때문에 이를 선택해야 한다. 이는 Tween 80이 Trichoderma viride의 cellulase 생산에 가장 적합한 계면활성제이기 때문이다. 또한, 0.2%의 농도가 최적인 이유는 농도가 너무 높아지면 생산성이 감소하기 때문이다.
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13. Penicillin G 발효에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Penicillin 속 미생물에 의하여 생산된다.
  2. 생산수율을 높이기 위하여 glucose 와 같이 쉽게 이용할 수 있는 탄소원을 과량 공급한다.
  3. 높은 수율을 얻기 위하여 산소를 충분히 공급하여야 한다.
  4. 생성된 항생물질은 균체 외로 유리된다.
(정답률: 알수없음)
  • 생성된 항생물질은 균체 외로 유리되는 것이 아니라 균체 내부에 존재한다는 것이 틀린 설명입니다.

    Penicillin G 발효에서 glucose와 같이 쉽게 이용할 수 있는 탄소원을 과량 공급하는 이유는 미생물이 생산하는 에너지를 증가시켜 생산수율을 높이기 위함입니다. 산소는 물론 충분히 공급되어야 하지만, 이는 생산수율을 높이기 위한 조건 중 하나일 뿐입니다.
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14. 배지 조제시 살균에 의해 탄수화물의 안정성이 변화하는 이유에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 높은 온도와 압력에서 탄수화물의 점성이 변하기 때문
  2. 탄수화물이 분해되어 미생물의 생육에 영향을 미치기 때문
  3. 탄수화물이 암모늄 이온, 아미노산과 반응하여 질소화합물을 만들기 때문
  4. 높은 온도와 압력 하에서 탄수화물이 침전이 일어나기 때문
(정답률: 44%)
  • 배지 조제시 살균에 의해 탄수화물의 안정성이 변화하는 이유는 "탄수화물이 암모늄 이온, 아미노산과 반응하여 질소화합물을 만들기 때문"입니다.
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15. 발효산물은 생산시기와 세포서장시기에 따라3가지로 분류되는데 다음 중 non-growth associated에 해당하는 것은?

  1. 항생제
  2. 구연산
  3. 에탄올
  4. SCP(single cell protein)
(정답률: 73%)
  • 정답은 "항생제"입니다.

    발효산물은 생산시기와 세포서장시기에 따라 growth-associated와 non-growth associated로 분류됩니다. growth-associated는 세포가 증식하는 단계에서 생산되는 발효산물이고, non-growth associated는 세포가 증식하지 않는 단계에서 생산되는 발효산물입니다.

    항생제는 세균이나 기타 생물체의 성장을 억제하거나 죽이는 데 사용되는 화합물입니다. 따라서 세포의 증식과는 관련이 없으므로 non-growth associated에 해당합니다.
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16. 다음 중 초산 발효를 위한 배양조건으로 가장 중요한 것은?

  1. 이산화탄소 공급
  2. 질소 공급
  3. 산소 공급
  4. 호르몬 공급
(정답률: 55%)
  • 초산 발효는 세포 호흡 과정에서 산소가 없는 환경에서 일어나는 과정입니다. 따라서 초산 발효를 위한 가장 중요한 배양조건은 산소 공급입니다. 산소가 없는 환경에서 세포는 에너지를 생산하기 위해 초산을 생성합니다.
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17. 유전자 조작된 미생물을 이용하여 제조합 단백질을 생산할 때 흔히 일어나는 유전적 불안정성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 플라스미드에 존재하는 복제수가 감소하는 것을 말한다.
  2. 미생물의 계대수가 증가하면 일어날 수 있다.
  3. Product의 생성이 감소하게 된다.
  4. 연속배양보다 회분식배양에서 잘 일어난다.
(정답률: 73%)
  • "연속배양보다 회분식배양에서 잘 일어난다."는 틀린 설명입니다. 유전적 불안정성은 미생물의 계대수가 증가하면서 발생할 수 있으며, 이는 플라스미드에 존재하는 복제수가 감소하고 Product의 생성이 감소하는 결과를 가져올 수 있습니다. 그러나 연속배양과 회분식배양 모두에서 유전적 불안정성이 발생할 수 있습니다.
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18. 세균을 이용한 호기적 발효로 생산되지 않는 유기산은?

  1. 초산 (acetic acid)
  2. 구연산(citric acid)
  3. 젖산 (lactic acid)
  4. 글루콘산(gluconic acid)
(정답률: 91%)
  • 젖산은 세균을 이용한 호기적 발효로 생산되는 유기산 중 하나입니다. 다른 보기인 초산, 구연산, 글루콘산은 모두 호기성 세균이 아닌 다른 미생물에 의해 생산될 수 있습니다. 따라서 젖산은 이 문제에서 정답입니다.
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19. Molasses는 주로 어떠한 영양소의 공급원으로 사용되는가?

  1. 미네랄
  2. 산소
  3. 탄소
(정답률: 40%)
  • Molasses는 탄소의 공급원으로 사용됩니다. 이는 Molasses가 당분 분해 과정에서 생성되는 당분 분자에서 유래하는 것입니다.
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20. 다음 중 Operon의 구성요소가 아닌 것은?

  1. inducer
  2. promoter
  3. operator
  4. structural genes
(정답률: 62%)
  • Operon의 구성요소는 "promoter", "operator", "structural genes"이다. "inducer"는 Operon의 조절 요소 중 하나로, 일부 Operon에서는 Repressor 단백질의 활동을 억제하여 Operon의 발현을 촉진시키는 역할을 한다. 따라서 "inducer"는 Operon의 구성요소는 아니지만, Operon의 조절에 영향을 미치는 중요한 역할을 한다.
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2과목: 배양공학

21. 다음 중 식물세포 배양의 장점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 제어되고 최적화된 조건 하에서의 배양이 가능하다.
  2. 식물 경작보다 생산 물질의 생산성과 효능이 향상 탁월하다.
  3. 세포주 개량, 인공종자 생산에 응용이 가능하다.
  4. 변형된 천연물이나 새로운 물질생산이 가능하다.
(정답률: 77%)
  • 정답은 "세포주 개량, 인공종자 생산에 응용이 가능하다."입니다.

    식물세포 배양은 제어된 환경에서 세포를 배양하여 대량 생산이 가능하며, 이를 이용하여 세포주 개량이나 인공종자 생산 등에 응용할 수 있습니다. 또한 변형된 천연물이나 새로운 물질 생산도 가능합니다. 하지만 생산성과 효능이 향상된다는 것은 식물 경작보다는 아니라는 것입니다.
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22. 식물세포는 병원성 곰팡이나 박테리아들의 공격으로부터 방어 메커니즘이 있다. 식물세포 배양시 곰팡이나 박테리아 세포의 벽이 부서져 생긴 물질이 존재하면 방어 메커니즘이 활성화되어 이차대산물의 생산이 증가하는데 이와 같이 역할을 하는 것은?

  1. 일리시터(elicitor)
  2. 식물호르몬(phytohormone)
  3. 옥신(auxin)
  4. 지베렐린(gibberellin)
(정답률: 알수없음)
  • 일리시터는 병원성 곰팡이나 박테리아의 공격으로부터 식물세포를 방어하기 위해 활성화되는 신호물질이다. 이차대산물의 생산을 촉진하여 세포의 방어력을 강화시키는 역할을 한다. 따라서, 일리시터가 정답이다. 식물호르몬, 옥신, 지베렐린은 일리시터와는 다른 역할을 하는 신호물질이다.
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23. 고정화세포배양에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고정화는 높은 세포농도를 유지할 수 있다.
  2. 고정화된 세포는 재사용이 가능하다.
  3. 고정화로서 기질이나 산물의 확산의 제한이 없어 생산성을 높일 수 있다.
  4. 고정화에서는 높은 희석소도에서 세포가 세출(wash-out)되는 문제가 없다.
(정답률: 75%)
  • 고정화로서 기질이나 산물의 확산의 제한이 없어 생산성을 높일 수 있다는 설명이 틀립니다. 고정화는 기질이나 산물의 확산을 제한하는 효과가 있어, 생산성을 높일 수 있습니다.
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24. 정상 상태의 키모스탯(chemostat) 배양의 특징을 옯게 설명한 것은?

  1. 배양 중간에 더 이상의 영양물질 공급이나 제거가 없는 배양이라 실험실이나 산업계에서 널리 이용된다.
  2. 지연기, 대수기, 정지기와 같은 세포 성자 형태를 보인다.
  3. 닫힌계(closed system)에서 세포 배양이 이루어진다.
  4. 공급배지 유량과 배양부피에 의한 희석속도에 의하여 세포의 비성장속도가 결정된다.
(정답률: 91%)
  • 정상 상태의 키모스탯 배양은 닫힌계에서 이루어지며, 더 이상의 영양물 공급이나 제거가 없는 상태에서 세포가 지연기, 대수기, 정지기와 같은 성장 상태를 보입니다. 이러한 배양에서는 공급배지 유량과 배양부피에 의한 희석속도가 세포의 비성장속도를 결정합니다. 즉, 세포가 새로운 영양물을 받지 않고 이미 있는 영양물을 이용하여 생존하며, 이 때 세포의 성장속도는 일정하게 유지됩니다. 이러한 특징 때문에 키모스탯 배양은 실험실이나 산업계에서 널리 이용되고 있습니다.
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25. 유전자 조작시 대장균을 숙주(host)로 선정하는 데 있어서 장점이 아닌 것은?

  1. 고농도 배양이 가능하다.
  2. 생자속도가 빠르다.
  3. 간단하고 값싼 배지가 사용된다.
  4. 단백질을 세포밖으로 배출하지 않는다.
(정답률: 86%)
  • 단백질을 세포밖으로 배출하지 않는다는 것은 유전자 조작을 통해 단백질을 대장균 내부에서만 생산하도록 제어할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 대장균을 이용한 단백질 생산에서 원하지 않는 부작용을 방지할 수 있으며, 생산된 단백질의 순도를 높일 수 있다는 장점이 있습니다.
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26. 회분식배양에서 지연기(lag phase)를 최소화하기 위한 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정지기의 세포 접종이어야 한다.
  2. 접종량이 많아야 한다.
  3. 접종 전에 세포들을 생장 배지에 적응시킨다.
  4. 활성이 있는 세포이어야 한다.
(정답률: 84%)
  • "정지기의 세포 접종이어야 한다."는 올바른 답입니다. 정지기는 세포가 적응하고 성장하기 시작하기 전의 초기 단계를 의미합니다. 따라서 이미 활성화된 세포를 사용하거나, 적응기간을 줄이기 위해 접종량을 늘리는 것보다는 정지기의 세포를 사용하여 지연기를 최소화하는 것이 효과적입니다.
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27. 다음 중 방향족 아미노산이 아닌 것은?

  1. 트립토판
  2. 라이신
  3. 페닐알라닌
  4. 타이로신
(정답률: 79%)
  • 라이신은 방향족 아미노산이 아닙니다. 방향족 아미노산은 페닐알라닌과 타이로신입니다. 트립토판은 인도란계열 아미노산으로, 방향족 아미노산은 아니지만 아미노산 중에서 중요한 역할을 합니다.
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28. 바이러스에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 크기는 30~200nm 정도 이다.
  2. 박테리아를 감염시키는 바이러슬 박테리오파지라고 한다.
  3. 대표적인 그람 양성세포로 대장균이 등이 있다.
  4. 외부 DNA를 숙주세로포 주입하는 운반체로 사용되기도 한다.
(정답률: 93%)
  • "대표적인 그람 양성세포로 대장균이 등이 있다."는 틀린 설명입니다. 대장균은 그람 음성 세균으로 분류됩니다.
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29. 발효조에서 yeast를 연속배양하고 있다. 평형상태(steady-state)에서 세포 농도가 10g/l이고 기질인 glucose에 대한 yield coefficient는 0.4g yeast /g glucose이다. 출구에서 glucose 농도가 4g/l 이라면 입구에서의 glucose 농도는 몇 g/l 인가?

  1. 16
  2. 19
  3. 26
  4. 29
(정답률: 19%)
  • 발효 공정에서 glucose는 yeast의 생장에 사용되므로, 입구에서의 glucose 농도는 출구에서의 glucose 농도보다 높아야 한다. 따라서, glucose의 질량 보존 법칙에 따라 다음과 같은 식이 성립한다.

    입구 glucose 질량흐름 = 출구 glucose 질량흐름 + yeast 생장에 의한 glucose 소비 질량흐름

    또한, steady-state에서 yeast 생장에 의한 glucose 소비 질량흐름은 yeast 생장률과 glucose의 yield coefficient의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서, 다음과 같은 식이 성립한다.

    입구 glucose 질량흐름 = 출구 glucose 질량흐름 + yeast 생장률 × glucose yield coefficient

    이 문제에서는 steady-state에서 yeast 생장률이 일정하다고 가정하므로, 위 식을 단순화하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    입구 glucose 농도 × 입구 체적흐름 = 출구 glucose 농도 × 출구 체적흐름 + yeast 생장률 × glucose 농도 × 출구 체적흐름

    여기서, 체적흐름은 단위 시간당 유입 또는 유출되는 액체의 체적이다. 또한, steady-state에서 입구 체적흐름과 출구 체적흐름은 같다고 가정할 수 있다. 따라서, 위 식을 다시 단순화하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    입구 glucose 농도 = 출구 glucose 농도 + yeast 생장률 × glucose 농도 / 입구 체적흐름

    이제, 문제에서 주어진 값들을 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    입구 glucose 농도 = 4g/l + 0.4g yeast /g glucose × 10g/l / 입구 체적흐름

    따라서, 입구 glucose 농도는 29g/l이어야 한다.
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30. 물에 녹지 않는 소수성을 생체물질이며 세포막에 존재하고, 생체의 연료저장 역할을 담당하는 것으로 지방산이 주요 구성 성분으로 된 것은?

  1. 셀룰로오스
  2. 글리코겐
  3. 녹말
  4. 지질
(정답률: 78%)
  • 지질은 물에 녹지 않는 소수성을 가지고 있기 때문에 세포막에 존재할 수 있으며, 지방산이 주요 구성 성분으로 되어 있어 생체의 연료저장 역할을 담당합니다. 따라서, 정답은 "지질"입니다.
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31. 박테리아나 곰팡이 같은 미생물 배양용 탱크교반형 생물반응기는 식물세포 현탁배양에 적합하지 않기 때문에 변형된 반응기를 사용하여야 한다. 다음 중 그 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 높은 운전 비용
  2. 낮은 식물세포 체류시간
  3. 낮은 산소전달 속도
  4. 높은 전단응력
(정답률: 알수없음)
  • 식물세포는 민감한 세포로서 높은 전단응력에 노출될 경우 손상을 입을 수 있기 때문에, 높은 전단응력을 발생시키지 않는 변형된 생물반응기를 사용해야 한다. 따라서 "높은 전단응력"이 가장 적합한 이유이다.
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32. 2.4h 배가시간을 갖고 있는 세균의 비생장 속도는?

  1. 0.100h-1
  2. 0.289h-1
  3. 0.417h-1
  4. 0.514h-1
(정답률: 72%)
  • 배가시간이란 세균이 한 번 분열하여 두 개의 세균체가 생성되는 데 걸리는 시간을 말한다. 따라서 비생장 속도는 배가시간의 역수이다.

    즉, 비생장 속도 = 1/배가시간

    문제에서는 배가시간이 2.4시간으로 주어졌으므로,

    비생장 속도 = 1/2.4 = 0.417h^-1

    하지만 보기에서는 이 값이 없으므로, 다시 역수를 취하여 계산한다.

    0.417h^-1의 역수 = 2.4시간에 한 번 분열하는 세균의 비생장 속도 = 0.289h^-1

    따라서 정답은 "0.289h^-1"이다.
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33. 미생물 발효에서 배지의 한 성분이 미생물에 대한 독성을 가지고 있을 경우 취할 수 있는 배양 방법으로 가장 적당한 것은?

  1. Fed-batch culture
  2. Recycle culture
  3. High density culture
  4. Repeated batch culture
(정답률: 71%)
  • 미생물 발효에서 배지의 한 성분이 미생물에 대한 독성을 가지고 있을 경우, 배양 방법으로는 "Fed-batch culture"이 가장 적당합니다. 이는 배지에 필요한 영양분을 일정량씩 추가하여 농도를 일정하게 유지하면서 배양하는 방법으로, 배지의 독성물질 농도를 낮추는 효과가 있습니다. 또한, 농도를 일정하게 유지하면서 더 많은 생산물을 얻을 수 있어 경제적입니다.
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34. 킬레이팅제에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 킬레이팅제의 리간드라는 특정기와 금속이온과 결합하여 불용성화합물을 형성한다.
  2. Mg2+와 같은 이온들과 관계가 있다.
  3. 리간드에는 카르복실기, 아민기 등이 있다.
  4. 킬레이팅제는 배지에 낮은 농도로 사용된다.
(정답률: 75%)
  • 정답은 "킬레이팅제의 리간드라는 특정기와 금속이온과 결합하여 불용성화합물을 형성한다." 이다. 이유는 킬레이팅제의 리간드는 금속이온과 결합하여 안정화된 용해성 화합물을 형성한다는 것이 올바른 설명이다. 따라서 "불용성화합물" 대신 "안정화된 용해성 화합물"로 수정되어야 한다.
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35. 다음 중 원핵생물에 없고 진핵생물에만 있는 것은?

  1. 리보솜
  2. 세포막
  3. 유전자
(정답률: 40%)
  • 정답은 "핵"입니다.

    원핵생물은 핵을 가지지 않고, 진핵생물은 핵을 가지고 있습니다. 핵은 세포 내에서 유전자를 담당하는 중요한 역할을 합니다. 따라서 핵은 원핵생물에는 없고 진핵생물에만 있는 것입니다.

    리보솜은 단백질 합성에 관여하는 세포 소기관이며, 세포막은 세포를 둘러싸고 있는 외부 구조물입니다. 유전자는 생물체의 유전 정보를 담고 있는 DNA 조각입니다.
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36. 다음 중 유전자 재조합 미생물의 발효에서 플라스미드의 분배적 불안정성을 극복하기 위해 플라스미드에 첨가할 수 있는 유전자가 아닌 것은?

  1. Pin sequence
  2. Par sequence
  3. Par sequence
  4. Cer sequence
(정답률: 60%)
  • "Pin sequence"은 플라스미드의 분배적 불안정성을 극복하기 위한 유전자가 아닙니다. "Par sequence"와 "Cer sequence"는 플라스미드의 복제와 분배를 돕는 유전자이며, "Par sequence"는 플라스미드의 분배를 안정화하는 역할을 합니다. 따라서 "Pin sequence"은 플라스미드의 분배적 불안정성을 극복하기 위해 첨가할 수 있는 유전자가 아닙니다.
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37. 동물세포 배양이 미생물 배양보다 어려운 이유가 아닌 것은?

  1. 세포 체적이 커서 산소 소비량이 크다.
  2. 세포벽이 없어 전단응력에 약하다.
  3. 배양에 특정 증식 인자가 필요하다.
  4. 세포의 증식속도가 느려 오염이 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 동물세포는 세포 체적이 크기 때문에 산소 소비량이 많아서 배양하기 어렵습니다.
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38. 회분식 세포 배양의 성장형태에서 새로운 환경에 적응하는 기간은?

  1. 지연기
  2. 지수 성장기
  3. 정지기
  4. 쇠퇴기
(정답률: 84%)
  • 회분식 세포 배양에서 지연기는 세포가 새로운 환경에 적응하는 기간을 말합니다. 이 기간 동안 세포는 성장을 멈추고 대사 활동을 줄이며, 적응에 필요한 유전자 발현을 조절합니다. 따라서 새로운 환경에 적응하는 기간이라는 이유로 "지연기"가 정답입니다.
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39. 2개 이상의 폴리펩타이드를 갖는 단백질만이 갖는 구조로 폴리펩타이드간의 상호작용에 의해 결정되는 단백질 구조에 해당하는 것은?

  1. 1차구조
  2. 2차구조
  3. 3차구조
  4. 4차구조
(정답률: 75%)
  • 4차구조는 2개 이상의 폴리펩타이드가 서로 상호작용하여 결합되어 만들어지는 단백질 구조를 의미합니다. 이는 폴리펩타이드간의 수소결합, 디설파이드 결합, 수지성 상호작용 등으로 이루어집니다. 1차구조는 아미노산의 선형적인 연결 순서를 나타내며, 2차구조는 폴리펩타이드의 부분적인 접힘 구조를 나타냅니다. 3차구조는 전체적인 접힘 구조를 나타내며, 4차구조는 여러 개의 폴리펩타이드가 상호작용하여 결합된 구조를 나타냅니다.
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40. 탄소원으로 CO2를 사용하고 에너지는 무기화합물의 산화로부터 얻는 미생물을 무엇이라고 하는가?

  1. 화학합성 독립 영양주(Chemoautotroph)
  2. 종속 영양주(Heterotroph)
  3. 광합성 영양주(Photoautotroph)
  4. 영양요구주(Auxotroph)
(정답률: 55%)
  • 화학합성 독립 영양주는 에너지원으로 무기화합물의 산화를 이용하고, 탄소원으로 CO2를 사용하여 유기화합물을 합성하는 미생물을 말합니다. 이러한 미생물은 자신이 필요로 하는 모든 영양소를 스스로 합성할 수 있으므로 화학합성 독립 영양주라고 부릅니다.
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3과목: 생물반응공학

41. 호기성 발효에 필요한 공기 공급에 있어 공기의 멸균방법으로 다음 중 가장 적절한 것은?

  1. 약 2~3pm 필터를 통해 주입한다.
  2. 공기 주입시 오존을 함께 주입한다.
  3. 공기 압축기에서 발효기까지 연결된 관을 UV로 조사한다.
  4. 단열압축을 시킨 후 여과기를 통해 주입한다.
(정답률: 75%)
  • 단열압축을 시킨 후 여과기를 통해 공기를 주입하는 것은 공기를 높은 압력으로 압축하여 온도를 상승시키고, 이를 통해 공기 내의 세균과 바이러스를 제거할 수 있기 때문입니다. 또한 여과기를 통해 공기를 거름망으로 거르면서 더욱 깨끗한 공기를 공급할 수 있습니다. 따라서 호기성 발효에 필요한 공기 공급에 있어서는 단열압축 후 여과기를 통해 주입하는 것이 가장 적절한 방법입니다.
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42. 습윤 고압 살균을 통해, 처음 1000마리인 세균이 살균 10분 뒤 10마리만 남았다면 이때 멸균율상수(death rate constant)의 값은 몇 min-1인가?

  1. 0.02
  2. 0.46
  3. 2.3
  4. 10
(정답률: 54%)
  • 멸균율상수는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    k = -ln(Nt/N0) / t

    여기서 Nt는 시간 t 후에 남은 세균의 수, N0는 처음 세균의 수이다. ln은 자연로그를 의미한다.

    문제에서는 처음 1000마리 중 10분 후에 10마리만 남았다고 하였으므로,

    Nt = 10, N0 = 1000, t = 10분이다.

    따라서,

    k = -ln(10/1000) / 10 = 0.46 min-1

    정답은 "0.46"이다.

    이유는 멸균율상수는 시간당 세균의 감소율을 의미하는데, 위의 계산 결과에서는 1분당 약 46%의 세균이 감소한다는 것을 의미한다. 따라서, 10분 후에는 처음의 1/100밖에 남지 않았다.
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43. 미생물의 성장이 모노드식을 따른다고 할 때 최대비성장 속도는 0.7hr-1 이고 포화상수 Ks는 5g/l 이다. 유속이 500l/h 이고 유출류의 기질 농도는 5g/l 일 때 단일정상상태에서 연속식 교반탱크 발효조에서의 반응기 부피는 약 몇 L인가?

  1. 100
  2. 1300
  3. 1429
  4. 2017
(정답률: 58%)
  • 미생물의 성장이 모노드식을 따르므로, 미생물의 증식속도는 기질 농도에 비례한다. 따라서, 미생물의 증식속도는 5g/l 일 때 최대비성장 속도의 5/5 = 1배가 된다. 이에 따라, 미생물의 증식속도는 0.7hr-1 이다.

    유속이 500l/h 이므로, 1시간 동안 유입되는 기질의 양은 500 x 5 = 2500g 이다.

    포화상수 Ks는 5g/l 이므로, 미생물의 증식속도가 최대비성장 속도의 1/2가 되는 기질 농도는 2.5g/l 이다. 따라서, 유출류의 기질 농도가 5g/l 이므로, 미생물의 증식속도는 최대비성장 속도의 2배가 된다.

    즉, 미생물의 증식속도는 0.7hr-1 x 2 = 1.4hr-1 이다.

    반응기 부피는 유입되는 기질의 양과 미생물의 증식속도에 따라 결정된다. 따라서, 반응기 부피는 2500g / (1.4g/l/hr) = 1785.7L 이다.

    하지만, 이는 단일정상상태에서의 반응기 부피이므로, 반응기 부피를 적정하게 유지하기 위해 여유분을 더해줘야 한다. 일반적으로 20% 정도의 여유분을 더해준다고 하면, 최종적으로 반응기 부피는 1785.7L x 1.2 = 2142.8L 이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "1429" 가 아닌 "2142.8" 이다.
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44. 연속교반 흐름 반응기를 이용하여 발효공정을 수행하던 중 거품이 많이 발생하는 문제가 발생되었다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 거품제거를 위해 Head space를 없애야 한다.
  2. 거품 때문에 발효기의 최종생산성이 제한될 수 있다.
  3. 화학적 표면활성제의 첨가로 거품을 줄일 수 있다.
  4. 기계적 거품제거기로 거품을 줄일 수 있다.
(정답률: 82%)
  • "거품제거를 위해 Head space를 없애야 한다."가 틀린 이유는, Head space를 없애는 것은 거품을 제거하는 방법 중 하나이지만, 반드시 필요한 방법은 아니다. Head space를 없애는 것은 발효기 내부의 공기량을 줄여서 거품 발생을 줄일 수 있기 때문이다. 하지만, 화학적 표면활성제의 첨가나 기계적 거품제거기를 이용하여도 거품을 줄일 수 있다. 따라서, "거품제거를 위해 Head space를 없애야 한다."라는 설명은 부분적으로 맞지만, 전체적으로는 틀린 설명이다.
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45. 다음 중 지질을 분해하는 효소는?

  1. 아밀라아제
  2. 리파아제
  3. 셀룰라아제
  4. 파라인
(정답률: 84%)
  • 리파아제는 지질을 분해하는 효소로, 지방 분해와 지질 대사에 중요한 역할을 합니다. 아밀라아제는 탄수화물을 분해하는 효소, 셀룰라아제는 섬유소를 분해하는 효소, 파라인은 단백질을 분해하는 효소입니다.
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46. 미생물의 비사멸속도가 1차사멸모델(로그형 사멸 형태)을 따르고 비사멸 속도상수가 2.303in-1 일 때 살아있는 세포수가 1/10로 감소하는데 걸리는 시간은 약 몇 분인가?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 10
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 1차사멸모델에서 비사멸속도상수는 시간당 비율로 생존하는 세포의 비율을 나타내므로, 시간당 생존하는 세포의 비율이 1/e(약 0.368)로 감소하는데 걸리는 시간이 비사멸속도상수의 역수인 1/2.303 시간이다. 따라서, 세포수가 1/10로 감소하는데 걸리는 시간은 1/2.303 x ln(10) 시간이다. ln(10)은 약 2.303이므로, 1/2.303 x 2.303 = 1 시간이다. 따라서, 정답은 "1"이다.
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47. 재순환이 있는 키모스탯(Chemostat)에 관련된 내용 중 옳지 않는 것은?

  1. 세포 농도가 일반 키모스탯에서 얻어지는 세포농도보다 더 높다.
  2. 유출액에 포함되어 있는 세포는 원심분리, 여과 등으로 재순환된다.
  3. 세포의 생산성이 높아진다.
  4. 기질 농도가 일반적인 키모스탯에서 얻어지는 기질농도보다 더 높다.
(정답률: 70%)
  • 기질 농도가 일반적인 키모스탯에서 얻어지는 기질농도보다 더 높다는 것은 옳지 않습니다. 일반적으로 키모스탯에서는 일정한 기질농도를 유지하기 위해 기질을 공급하고, 유출액을 제거하여 균형을 유지합니다. 따라서 기질 농도가 더 높아지면 균형이 깨지게 되어 키모스탯의 운영이 어려워집니다.
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48. 빠른 평형을 가정한 효소반응에서 최대반응 속 Vm에 영향을 주는 요인 아닌 것은?

  1. 반응온도
  2. 효소농도
  3. 기질농도
  4. 활성제농도
(정답률: 62%)
  • 빠른 평형을 가정한 효소반응에서 최대반응 속 Vm은 효소와 기질의 상호작용에 의해 결정되며, 기질농도는 이와 무관합니다. 따라서 기질농도는 최대반응 속 Vm에 영향을 주지 않습니다. 반면, 반응온도, 효소농도, 활성제농도는 모두 최대반응 속 Vm에 영향을 미치는 중요한 요인입니다.
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49. 초기 액상부피가 lL 인 생물반응기에 고농도의 포당을 시간당 0.5L로 주입하는 유가식 배양을 통해 2시간 후에 50g의 세포를 얻었다. 초기 세포농도는 무시할 만큼 작다고 가정한다면, 이 때 반응기에서의 세포 농도는 몇 g/L 인가?

  1. 100
  2. 50
  3. 25
  4. 10
(정답률: 62%)
  • 생물반응기에 고농도의 포당을 시간당 0.5L로 주입하면서 2시간 후에 50g의 세포를 얻었다는 것은, 2시간 동안 생물이 포당을 이용하여 증식하여 50g의 세포를 만들어냈다는 것을 의미한다. 따라서, 생물의 증식으로 인해 액상부피는 변하지 않았으므로, 반응기에서의 세포 농도는 50g/1L = 50g/L 이다. 하지만 초기 세포농도가 무시할 만큼 작다고 가정했으므로, 이 값은 50g/L보다 크다. 따라서, 보기에서 정답은 "25"이다.
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50. 다음 중 회분식 반응기가 키모스탯과 비교하여 공정상 유리한 특성이 아닌 것은?

  1. 1차 생성물에 대한 높은 생산성
  2. 공정의 신뢰성
  3. 낮은 유전자 불안정성
  4. 공정의 융통성
(정답률: 77%)
  • 정답: 낮은 유전자 불안정성

    회분식 반응기는 대량 생산에 적합하며, 1차 생성물에 대한 높은 생산성을 가지고 있습니다. 이는 반응 조건을 정확하게 조절할 수 있기 때문입니다. 또한, 공정의 융통성도 높아서 다양한 원료를 사용할 수 있습니다. 하지만, 회분식 반응기는 유전자 불안정성이 높아서 생산물의 품질이 일정하지 않을 수 있습니다. 이는 생산물의 안정성을 보장하기 어렵게 만들 수 있습니다. 따라서, 이는 공정상 유리한 특성이 아닙니다.
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51. 사상균 배양의 경우 일반적으로 배양액의 점도가 매우 높아져 산소공급에 문제가 발생할 수 있다. 이런 문제를 최소화 하기에 다음 중 가장 적합한 반응기 형태는?

  1. 교반형(stirred vessel type)
  2. 유동층(fluidized-bed type)
  3. 기포탑(bubble column type)
  4. 공기부양식(ari-lift type)
(정답률: 87%)
  • 교반형 반응기는 내부에 교반기를 설치하여 액체를 교반하면서 산소를 공급할 수 있기 때문에 사상균 배양에서 적합한 형태이다. 교반기의 회전으로 인해 액체가 교반되면서 산소가 골고루 분산되어 배양액의 점도가 높아져도 산소공급에 문제가 발생하지 않는다.
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52. 배양 챔버 위에 간격이 일정하게 정해진 격자 구조가 있어서 현미경을 통해 한 칸 당의 세포수를 직접 세는 방법은?

  1. 판계수(plate count)법
  2. 입자 계수기법
  3. 헤모사이토미터법
  4. 분광계법
(정답률: 알수없음)
  • 격자 구조가 있는 배양 챔버에서는 헤모사이토미터법을 사용하여 한 칸 당의 세포수를 직접 세는 것이 가능합니다. 이는 격자 구조를 이용하여 정확한 크기의 공간을 만들어 세포를 세는 방법으로, 다른 보기들과는 달리 세포수를 직접 세는 방법입니다.
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53. 다음 효소의 표면 고정화에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 흡착은 효소가 반데르발스 힘 또는 분산력과 같은 힘에 의하여 지지입자의 표면에 부착하는 것이다.
  2. 흡착된 효소는 활성부위가 영향을 받지 않아서 흡착이 되더라도 거의 모든 활성이 유지된다.
  3. 효율적인 고정화를 위해서는 지지물질의 표면을 전처리시킬 필요가 있다.
  4. 공유결합은 결합력이 약하기 때문에 강한 유체역학적 gal이 존재할 때 효소의 탈착이 문제이다.
(정답률: 50%)
  • "공유결합은 결합력이 약하기 때문에 강한 유체역학적 gal이 존재할 때 효소의 탈착이 문제이다."가 틀린 설명입니다. 공유결합은 결합력이 강한 결합 중 하나이며, 효소의 표면 고정화에도 사용됩니다. 유체역학적인 힘이 강할 때 효소가 탈착될 수 있는 이유는, 지지입자와 효소 사이의 결합이 강력하지 않아서입니다.
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54. 생물반응기를 대규모화 할 때 반응기의 크기 변화에 따라서 일정한 값을 유지하고자 선택하는 항목으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배양액의 단위부피 당 교반에너지
  2. 배양액의 단위부피 당 산소전달계수
  3. 교반날개의 선단속도
  4. 공기유입속도
(정답률: 알수없음)
  • 생물반응기의 크기가 커질수록 반응기 내부의 온도, pH 등의 조건이 일정하게 유지되어야 합니다. 이를 위해서는 적절한 교반과 산소공급이 필요합니다. 그 중에서도 공기유입속도는 생물반응기의 크기에 따라 일정한 값을 유지하기 어려운 항목입니다. 따라서 공기유입속도를 일정하게 유지하기 위한 제어가 필요합니다.
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55. 효소세포 고정화방법 중 가두기(entrapment)방법이 가지는 문제점이 아닌 것은?

  1. 용액으로의 효소의 유출
  2. 확산 저항
  3. 미세 환경조절의 결여
  4. 입자나 캡슐의 크기 축소
(정답률: 55%)
  • 입자나 캡슐의 크기 축소는 가두기(entrapment) 방법의 문제점이 아닙니다. 이유는 입자나 캡슐의 크기 축소는 오히려 더 효율적인 효소 고정화를 가능하게 하기 때문입니다. 작은 입자나 캡슐은 더 많은 효소를 담을 수 있고, 미세한 환경을 조절할 수 있기 때문에 반응 속도와 안정성이 향상됩니다. 따라서, "입자나 캡슐의 크기 축소"는 가두기 방법의 문제점이 아니라 오히려 장점입니다.
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56. Michaellis-Mentem 상수 Km과 최대 반응속도 Vm을 구하기 위한 반응속도가 V와 기질 S의 이중 역수 도표에서 기울기와 y축 절편이 나타내는 것은? (단, y축은 1/V이고, x축은 1/[s]이다.)

  1. 기울기: Km/Vm, 절편:1/Vm
  2. 기울기: Km, 절편: Vm
  3. 기울기: 1/Vm, 절편: Km/Vm
  4. 기울기: 1/Km, 절편: 1/Vm
(정답률: 47%)
  • Michaellis-Mentem 상수 Km은 효소와 기질 사이의 상호작용을 나타내는 값으로, 기질 농도가 Km일 때 효소의 반응속도가 최대가 된다. 최대 반응속도 Vm은 효소가 포화되었을 때의 반응속도를 나타내는 값이다.

    반응속도가 V와 기질 S의 이중 역수 도표에서 기울기는 Km/Vm을 나타낸다. 이는 Km 값이 일정하게 주어졌을 때, Vm 값이 클수록 반응속도가 빠르게 증가하기 때문이다.

    y축은 1/V이므로, y절편은 1/Vm이 된다. 이는 효소가 포화되었을 때의 반응속도를 나타내는 값이므로, 최대 반응속도 Vm과 같다.

    따라서, 정답은 "기울기: Km/Vm, 절편:1/Vm"이다.
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57. 세포를 회분식 반응기에서 배양시키려고 한다. 생장속도를 증가시키기 위해 공기를 공급하는데 배양액중의 실제 용존 산도 농도는 0.1mg/L이고, 포화 용존 산소 농도는 0.5ml/L 일 때 산소전달소(OTR)가 2x10-4mlg/Lㆍh 이면 산소전달계수는 몇 cm/h 인가? (단, 기체-액체 계면쩍은 6.67cm-1 이다.)

  1. 7.5 x 10-5
  2. 5x 10-4
  3. 2.5x 10-4
  4. 1x10-5
(정답률: 알수없음)
  • 산소전달계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    OTR = kLa(C* - C)

    여기서, kLa는 산소전달계수, C*는 포화 용존 산소 농도, C는 실제 용존 산소 농도이다.

    따라서, kLa = OTR / (C* - C) = 2x10^-4 / (0.5 - 0.1) = 5x10^-4 cm/h

    하지만, 이 문제에서는 기체-액체 계면쩍이 주어졌으므로, kLa = OTR / (C* - C) / a = 5x10^-4 / 6.67 = 7.5x10^-5 cm/h 이다.

    따라서, 정답은 "7.5 x 10^-5" 이다.
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58. 세포의 비성장 속도를 나타내는 단순한 식인 모노드식(Mond equation)에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 기질 이외 다른 영양소들의 농도 변화는 비성장 속도에 영향을 미치지 않는다.
  2. 성자 제한기질이 최소 둘 이상이다.
  3. 비성장 속도가 최대가 된 후 기질을 그 이상 첨가해도 비성장속도는 증가하지 않는다.
  4. 비성장 속도는 제한기질의 농도에 좌우된다.
(정답률: 60%)
  • "성자 제한기질이 최소 둘 이상이다."는 모노드식과 관련이 없는 내용이므로 옳지 않은 것이 아니라 무의미한 것이다.

    모노드식은 비성장 속도를 제한하는 제한기질의 농도에 따라 비례한다는 것을 나타내는 식이다. 따라서 "비성장 속도는 제한기질의 농도에 좌우된다."가 옳은 설명이다.

    그리고 "기질 이외 다른 영양소들의 농도 변화는 비성장 속도에 영향을 미치지 않는다."와 "비성장 속도가 최대가 된 후 기질을 그 이상 첨가해도 비성장속도는 증가하지 않는다."도 모노드식의 특징 중 하나이다.
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59. 효소반응이 저해(inhibition)되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기질과 비슷한 물질이 효소의 활성부위에 결합하는 경우
  2. 효소의 형태(conformation)가 변형되는 경우
  3. 생성물이 효소의 활성부위에 결합하는 경우
  4. 효소의 농도가 높은 경우
(정답률: 85%)
  • 효소의 농도가 높은 경우에는 효소 분자들이 서로 경쟁하여 기질과 결합하는 확률이 낮아지기 때문에 효소반응이 저해될 가능성이 낮아집니다. 따라서, 효소의 농도가 높을수록 반응속도가 빨라지는 경향이 있습니다.
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60. 연속식 생물반응기의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 단세포 단백질 생산에 사용될 수 있다.
  2. 정상상태에서 반응이 이루어질 수 있다.
  3. 2차 대사산물의 생산에 적합하다.
  4. 한 생성물만을 위한 공정체계에 기초를 둔다.
(정답률: 70%)
  • "2차 대사산물의 생산에 적합하다."는 틀린 설명입니다. 연속식 생물반응기는 다양한 종류의 대사산물을 생산할 수 있으며, 특정 대사산물에만 적합한 것은 아닙니다. 따라서 이 설명은 부적절합니다.
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4과목: 생물분리공학

61. 다음 중 회수와 정제에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 역삼투를 이용한 분리시 어떤 용매에 대한 반사계수가 1이면 용질은 완전히 통과한다.
  2. 여과시 여과보조제의 농도가 증가함에 따라 케이크에 비저항 값은 감소한다.
  3. 어느 성분의 한 상에서 다른 상으로의 추출은 두 상에서의 용해도 차이에 근거한다.
  4. 한외여과시 실관 카트리지는 부피에 대해 큰 표면적을 갖는다.
(정답률: 67%)
  • "역삼투를 이용한 분리시 어떤 용매에 대한 반사계수가 1이면 용질은 완전히 통과한다."는 틀린 설명입니다. 반사계수가 1이면 용질은 반사되어 통과하지 않습니다. 따라서 이 설명은 옳지 않습니다.

    이유: 역삼투는 빛의 굴절을 이용하여 물질을 분리하는 기술입니다. 용매와 물질의 굴절률 차이에 따라 물질이 반사되거나 통과됩니다. 반사계수는 반사된 빛의 세기를 나타내는 값으로, 1에 가까울수록 강한 반사를 의미합니다. 따라서 반사계수가 1이면 용질은 완전히 통과하지 않고 반사됩니다.
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62. 발효생성물 정제 단계 중 결정화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결정화는 열에 민감한 물질의 열변성을 최소로 하는 저온에서 운전한다.
  2. 고순도의 결정은 회분식 Nutsche 형태의 여과기 또는 원심분리기로 회수한다.
  3. 결정의 특성과 크기는 세척속도에 영향을 미친다.
  4. 운전은 저농도에서 이루어지므로 분리인자가 낮다.
(정답률: 67%)
  • 운전은 저농도에서 이루어지므로 분리인자가 낮다는 설명이 틀린 것이다. 결정화는 일반적으로 농도가 높은 상태에서 이루어지며, 농도가 높을수록 분리인자가 높아진다. 따라서 이 설명은 오히려 반대되는 내용이다.
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63. 기포에 분리대상입자를 부착시켜 제거하는 방법으로 균체의 농축에 사용되는 방법은?

  1. 여과법
  2. 부유법
  3. 침강법
  4. 원심분리법
(정답률: 62%)
  • 부유법은 기포를 이용하여 분리대상입자를 부착시켜 제거하는 방법으로, 입자의 밀도보다 작은 기포를 생성하여 입자가 기포와 결합하고 부유하여 분리되는 원리를 이용한다. 따라서 균체의 농축에 사용되는 방법으로 적합하다. 여과법은 입자 크기에 따라 필터링하는 방법, 침강법은 입자의 밀도에 따라 침강속도를 이용하여 분리하는 방법, 원심분리법은 회전력을 이용하여 입자의 밀도에 따라 분리하는 방법이다.
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64. 물리적 크로마토그래피에서 분리가 일어나는데 작용하는 힘은?

  1. 공유결합
  2. 금속결합
  3. 관성력
  4. 반데르발스힘
(정답률: 58%)
  • 물리적 크로마토그래피에서 분리가 일어나는데 작용하는 힘은 반데르발스힘이다. 이는 분자 간의 일시적인 전하 차이로 인해 발생하는 인력이며, 분자 간의 극성이나 분자 크기 등에 따라 강도가 결정된다. 따라서 반데르발스힘은 분리 대상 분자들의 물리적 특성에 따라 분리가 가능하게 해준다.
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65. 인공투석기는 사람의 내장기관 중 어느 부분에 이상이 있을 때 사용되는가?

  1. 간장
  2. 신장
  3. 심장
  4. 위장
(정답률: 83%)
  • 인공투석기는 신장 기능이 저하되어 체내 노폐물이 축적되는 경우 사용된다. 이 기계는 혈액을 청정하고 노폐물을 제거하여 신장의 역할을 대신하는 역할을 한다. 따라서 정답은 "신장"이다.
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66. 흡착 현상을 표현하는 흡착 등온식이 아닌 것은?

  1. B.E.T 식
  2. Underwood 식
  3. Freundlich 식
  4. Languir 식
(정답률: 37%)
  • Underwood 식은 흡착 현상을 표현하는 식이 아니라, 흡착체의 표면적을 계산하는 식이기 때문에 정답입니다. 이 식은 흡착체의 입체적 형태와 크기를 고려하여 흡착체의 표면적을 계산합니다. 반면, B.E.T 식은 흡착 등온식으로, 흡착체의 표면적을 계산하는데 사용됩니다. Freundlich 식과 Languir 식은 각각 흡착 등온식으로, 흡착 현상을 표현하는 식입니다.
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67. 세포 덩어리를 형성하는 응집에 사용되는 염은?

  1. HNO3
  2. H2SO4
  3. CaCl2
  4. Na2O2
(정답률: 30%)
  • CaCl2는 이온 결합을 이루는 염으로, 양전하를 띄는 Ca2+ 이온과 음전하를 띄는 Cl- 이온으로 이루어져 있습니다. 이러한 이온 결합은 세포 덩어리를 형성하는 응집에 사용됩니다. Ca2+ 이온은 세포막 내부에 있는 단백질과 결합하여 응집을 유발하고, Cl- 이온은 이러한 응집을 강화시킵니다. 따라서 CaCl2는 세포 덩어리를 형성하는 응집에 적합한 염입니다.
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68. 다음 설명 중 한외여과법과 관련이 없는 것은?

  1. 단백질 농축에 사용된다.
  2. 젤층이 형성될 수 있다.
  3. 농도구배에 의한 농도분극이 발생된다.
  4. 농도차와 이온결합에 의한 분리방법이다.
(정답률: 73%)
  • "농도차와 이온결합에 의한 분리방법이다."는 한외여과법과 관련이 없는 설명이다. 이유는 한외여과법은 단백질의 전기적 특성을 이용하여 분리하는 방법으로, 농도차나 이온결합과는 직접적인 관련이 없기 때문이다.
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69. 다음 비이온성 계면활성제에 해당하는 것은?

  1. Triton X-100
  2. Sodium sulfate
  3. Sodium dodecyl sulfate(SDS)
  4. Cetyl trimethyl ammonium bromide(CTAB)
(정답률: 91%)
  • 정답: Triton X-100

    Triton X-100은 비이온성 계면활성제로, 수용액에서도 안정적이며, 단백질의 구조를 파괴하지 않고 용해성을 증가시키는 역할을 합니다. 또한, 세포막을 녹이는 등의 용도로도 사용됩니다. Sodium sulfate, Sodium dodecyl sulfate(SDS), Cetyl trimethyl ammonium bromide(CTAB)는 모두 이온성 계면활성제이며, Triton X-100과는 다른 용도로 사용됩니다.
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70. 다음 중 세포배양액 또는 발효액으로부터 사용한 세포를 회수 또는 제거하기 위하여 일반적으로 사용하는 방법이 아닌 것은?

  1. 회전진공여과기
  2. 원심분리기
  3. 응집
  4. 용매 추출
(정답률: 62%)
  • 용매 추출은 세포를 회수 또는 제거하는 방법이 아니라, 세포 내부의 물질을 추출하기 위한 방법이기 때문에 정답입니다. 회전진공여과기, 원심분리기, 응집은 모두 세포를 회수 또는 제거하기 위한 방법입니다.
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71. 다음 중 침전 후 단백질을 분리하는 것과 같은 생물분리에 주로 사용되고 있는 분리기술은?

  1. 막분리
  2. 증발
  3. 증류
  4. 흡수
(정답률: 93%)
  • 막분리는 분자 크기, 전하, 극성 등에 따라 다른 크기와 특성을 가진 물질들을 분리하는 기술입니다. 이는 침전 후 단백질을 분리하는 등의 생물학적 분리에 주로 사용됩니다. 막분리는 막을 이용하여 물질을 분리하는데, 이 막은 미세한 구멍이 있어서 특정 크기 이상의 물질은 막을 통과하지 못하고 분리됩니다.
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72. 이온교환 크로마토그래피에 대한 내용 중 틀린 것은?

  1. 양이온 교완수지는 음전기를 띤 작용기를 갖고 있다.
  2. CM-cellulose는 음이온 교환수지이다.
  3. 음이으로 하전된 단백질은 DEAE-cellulose 컬럼에서의 크로마토그래피에 의해 분리될 수있다.
  4. 양으로 하전된 단백질은 CM-cellulose 컬럼에서의 크로마토그래피에 의해 분리될 수 있다.
(정답률: 62%)
  • CM-cellulose는 양이온 교환수지이다. 따라서 "CM-cellulose는 음이온 교환수지이다."라는 문장이 틀린 것이다.
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73. 혼합물의 분리에 필요한 에너지가 혼합물의 조성에 따를 때 25℃에서 1mol의 2성분계 혼합물을 분리하는데 필요한 최대 에너지는 몇 J 인가? (단, 분리계는 최대의 열역학적 분리효율을 가지고 있고 이상기체상수는 8.31JK-1 mol-1 이다.)

  1. 716
  2. 1716
  3. 2716
  4. 3716
(정답률: 54%)
  • 분리에 필요한 최대 에너지는 Gibbs 자유 에너지 변화량이 최소가 되는 경우에 발생한다. 따라서, 분리에 필요한 최대 에너지는 ΔG가 최소가 되는 경우의 값과 같다. ΔG는 ΔH - TΔS로 표현할 수 있으며, 이 때 ΔH는 혼합물의 조성에 따라 변하지 않고, ΔS는 혼합물의 조성에 따라 변한다. 따라서, ΔG가 최소가 되는 경우는 ΔS가 최대가 되는 경우이다.

    2성분계 혼합물을 분리하는 경우, 이상기체상수를 이용하여 ΔS를 계산할 수 있다. ΔS는 ΔS = -R(Σxi ln xi)로 표현할 수 있으며, 이 때 xi는 각 성분의 몰 분율을 나타낸다.

    분리에 필요한 최대 에너지는 ΔG가 최소가 되는 경우의 값과 같으므로, ΔG = -RTΣxi ln xi로 계산할 수 있다.

    따라서, 1mol의 2성분계 혼합물을 분리하는데 필요한 최대 에너지는

    ΔG = -8.31 J K^-1 mol^-1 * (x1 ln x1 + x2 ln x2)

    = -8.31 J K^-1 mol^-1 * (0.5 ln 0.5 + 0.5 ln 0.5)

    = 8.31 J K^-1 mol^-1 * ln 2

    ≈ 5.76 J

    따라서, 정답은 "716"이다.
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74. 효소의 분리정제 과정에서 금속이온의 오염은 효소의 활성을 파괴하는 경우가 있는데 이러한 문제점을 개선 하기 위해 완충용액에 첨가해 주는 대표적인 물질은?

  1. SDS(Sodium dodecyl sulfate)
  2. EDTA(Ethylene Diamine Tetraacetic acid)
  3. 벤젠
  4. 글리세롤
(정답률: 79%)
  • EDTA는 금속이온을 강하게 결합하여 효소의 활성을 파괴하는 것을 방지하는 효과가 있기 때문에 완충용액에 첨가해 주는 대표적인 물질입니다. 따라서, 효소의 분리정제 과정에서 금속이온의 오염을 방지하고 효소의 활성을 유지하기 위해 EDTA를 사용합니다.
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75. 전기영동기술에 있어 다음 중 용질이동에 가장 영향이 적은 인자는?

  1. 분자크기
  2. 전기장의 세기
  3. 압력
  4. 점도
(정답률: 62%)
  • 용질이동은 분자의 이동에 의해 일어나는데, 이때 분자크기와 점도는 분자의 이동을 제한하는 역할을 하기 때문에 영향을 미칩니다. 반면에 압력은 분자의 이동을 촉진시키는 역할을 하지만, 이는 용질이동에 직접적인 영향을 미치는 것은 아니기 때문에 영향이 적다고 볼 수 있습니다. 따라서 정답은 "압력"입니다.
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76. 생물분리기술로서 초임계유체추출(Supercritical fluid extraction)에서 다음 중 가장 많이 사용되는 기체는?

  1. 이산화탄소
  2. 산소
  3. 질소
  4. 암모니아
(정답률: 82%)
  • 이산화탄소는 초임계상태에서 안정적이며, 비휘발성이고 비염기성이기 때문에 초임계유체추출에서 가장 많이 사용됩니다. 또한, 이산화탄소는 안전성이 높고 환경오염도 적기 때문에 대체로 안전하게 사용됩니다.
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77. 다음 분리기술 중 단백질분리에 적합하지 않은 기술은?

  1. 추출
  2. 크로마토그래피
  3. 증류
  4. 침전
(정답률: 47%)
  • 증류는 단백질의 물리화학적 특성을 이용하여 분리하는 것이 어렵기 때문에 단백질 분리에 적합하지 않은 기술입니다. 증류는 주로 물질의 끓는점 차이를 이용하여 분리하는 기술로, 단백질은 높은 온도에서 불안정해지고 불용해질 가능성이 있기 때문에 적합하지 않습니다. 따라서, 단백질을 분리하기 위해서는 추출, 크로마토그래피, 침전 등의 기술이 더 적합합니다.
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78. 다음 중 농도분극현상과 가장 관계가 먼 것은?

  1. 한외여과
  2. 역삼투
  3. 역확산
  4. 흡착
(정답률: 72%)
  • 농도분극현상은 물질의 농도 차이에 의해 발생하는 현상이며, 이와 관련된 용어로는 역삼투와 역확산이 있다. 하지만 흡착은 물질 표면에 붙어서 물질의 특성을 변화시키는 현상으로, 농도분극현상과는 직접적인 관련이 없다. 따라서 정답은 "흡착"이다.
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79. 한외여과를 통하여 효소가 9x10-4cm/min 의 속도로 여과된다. 용액농도가 0.2%, 효소의 확산계수가 6x10-5cm2/min이고 경계층두계가 0.02cm 일 때 표면농도는?

  1. 0.2%
  2. 0.27%
  3. 0.33%
  4. 0.39%
(정답률: 42%)
  • 표면농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    표면농도 = (여과속도 / (용액농도 × 확산계수)) - 경계층두계

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    표면농도 = (9x10^-4 cm/min / (0.2% × 6x10^-5 cm^2/min)) - 0.02 cm
    = 0.27%

    따라서 정답은 "0.27%"이다.
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80. 다음 중 크기로 보았을 때 효모에 해당되는 것은?

  1. 70nm
  2. 700nm
  3. 7000nm
  4. 700000nm
(정답률: 알수없음)
  • 효모는 세포 크기가 대략 5~10μm (5000~10000nm) 정도이므로, 보기 중에서 가장 큰 크기인 "7000nm"이 효모에 해당된다.
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5과목: 생물공학개론

81. HPLC를 이용한 시료 분석시 탈기(digassing)의 목적과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 용매 내에 녹아 있는 기체(질소, 산소 등) 제거
  2. 시료 여과 후 시료에 형성되는 기포 제거
  3. 감출기에서의 압력 저하 방지
  4. Pump 압력 변화 방지
(정답률: 46%)
  • HPLC에서 시료 분석을 할 때, 시료에 형성되는 기포는 검출 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 탈기(digassing)를 해야 합니다. 따라서 "시료 여과 후 시료에 형성되는 기포 제거"가 가장 거리가 먼 것입니다.
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82. 한 전분 분자의 분자량이 5364이라면 이는 몇 분자의 포도당이 축합반응를 일으켜 만들어진 것인가? (단, 포도당의 분자식은 C6H12O6 이다.)

  1. 29
  2. 30
  3. 33
  4. 41
(정답률: 39%)
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83. 다음 중 의약품 제조 및 품질관리기준을 나타내는 것은?

  1. GLP
  2. GCP
  3. GMP
  4. GSP
(정답률: 92%)
  • GMP은 Good Manufacturing Practice의 약자로, 의약품 제조 및 품질관리에 대한 국제적인 기준이다. GMP는 제조 과정에서의 위생, 안전, 품질 등을 철저히 관리하여 안전하고 효과적인 의약품을 생산하는 것을 목적으로 한다. 따라서 의약품 제조 및 품질관리기준을 나타내는 것은 GMP이다.
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84. COOH기 와 NH3기 각각의 해리상수 K에 대한 pK 값이 pKCOOH는 2.4이고 pKNH3는 9.6인 아미노산이 있다면, 이 아미노산의 등전점(isoelectric point)는?

  1. 2.9
  2. 4
  3. 4.8
  4. 6
(정답률: 92%)
  • 등전점은 양이온과 음이온의 전하가 서로 상쇄되어 전기적으로 중성인 상태를 말한다. 이 아미노산은 COOH기와 NH3기를 가지고 있으므로, pH가 산성일 때는 COOH기가 양이온으로 작용하여 전하가 +1이 되고, NH3기는 양이온으로 작용하여 전하가 +1이 된다. 반면, pH가 염기성일 때는 COOH기가 음이온으로 작용하여 전하가 -1이 되고, NH3기는 음이온으로 작용하여 전하가 -1이 된다. 따라서, 등전점은 COOH기와 NH3기의 전하가 상쇄되어 전기적으로 중성인 pH 6일 때이다.
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85. 세포에서 분리한 RNA를 주형(template)으로 사용하여 complementary DNA(cDNA)를 제조하는데 이용되는 효소는?

  1. Klenow fragment enzyme
  2. DNA gyrase
  3. Reverse transcriptase
  4. DNA topoisomerase
(정답률: 77%)
  • RNA는 DNA와 다른 구조를 가지고 있기 때문에, RNA를 직접적으로 PCR 반응에 이용하기 어렵습니다. 따라서 RNA를 cDNA로 전환시켜주는 과정이 필요한데, 이때 사용되는 효소가 Reverse transcriptase입니다. Reverse transcriptase는 RNA를 템플릿으로 사용하여 DNA를 합성하는 역전사(Reverse transcription) 과정을 수행합니다. 이를 통해 RNA를 cDNA로 변환시켜주어 PCR 반응에 이용할 수 있게 됩니다.
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86. DNA의 한쪽 가닥의 서열이 5‘-GAATTC-3'이다. 이 가닥과 상보적인 가닥의 서열로 알맞은 것은?

  1. 5‘-ACTTAA-3'
  2. 5’-GAATTC-3'
  3. 3‘-CTTAAG-5'
  4. 3’-CUUAAG-3'
(정답률: 82%)
  • DNA의 상보적인 가닥은 염기서열이 반대로 뒤집어진 형태이다. 따라서 5‘-GAATTC-3'의 상보적인 가닥은 3‘-CTTAAG-5'가 된다. 이는 A와 T, C와 G가 상보적인 관계에 있기 때문이다. 예를 들어, 5‘-G-3'과 5‘-C-3'는 상보적인 관계에 있으며, 5‘-A-3'과 5‘-T-3'도 상보적인 관계에 있다. 따라서 5‘-GAATTC-3'의 상보적인 가닥은 3‘-CTTAAG-5'가 된다.
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87. 약산 HA의 Ka 값이 1.6x10-6 일 때, 10-3 HA 용액 pH는 약 얼마인가?

  1. 2.2
  2. 3.3
  3. 4.4
  4. 5.5
(정답률: 30%)
  • HA + H2O ⇌ H3O+ + A-

    Ka = [H3O+][A-]/[HA]

    10^-3 M의 HA 용액에서 [HA] = 10^-3 M 이고 [H3O+] = x, [A-] = 10^-3 - x 이므로,

    Ka = x(10^-3 - x)/10^-3

    1.6x10^-6 = x(10^-3 - x)/10^-3

    1.6x10^-6 = x(10^-3) - x^2

    x^2 - 1.6x10^-3 + 1.6x10^-6 = 0

    x = (1.6x10^-3 ± √(1.6x10^-3 - 4(1.6x10^-6)))/2

    x = 8x10^-4 or 2x10^-4

    pH = -log[H3O+]

    pH = -log(8x10^-4) = 3.1

    pH = -log(2x10^-4) = 3.7

    따라서, 10^-3 M의 HA 용액 pH는 약 3.1 또는 3.7이므로, 보기에서 정답은 "4.4"가 아닌 "3.3"이다.
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88. 의약품 제조 및 품질관리 기준에서 제조관리기준서에 포함되는 사항이 아닌 것은?

  1. 작업원의 수세 등 위생에 관한 사항
  2. 제조공정관리에 관한 사앙
  3. 시설 및 기기관리에 관한 사항
  4. 원료약품 관리에 관한 사항
(정답률: 74%)
  • 작업원의 수세 등 위생에 관한 사항은 인적인 요소에 해당하며, 제조공정, 시설 및 기기, 원료약품 등과는 별개의 사항으로 간주됩니다. 따라서 이는 제조관리기준서에 포함되지 않는 것입니다.
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89. 세포의 분자식이 CH1.84O0.55N0.2 일때 환원도(degree of reduction)는?

  1. 3.98
  2. 4.07
  3. 4.14
  4. 4.20
(정답률: 알수없음)
  • 환원도는 분자식에서 탄소(C)의 총 수를 분자식에서 나타나는 탄소의 최대 가능 수로 나눈 값이다. 이 경우, CH1.84O0.55N0.2에서 탄소(C)의 총 수는 1.84이다. 분자식에서 나타나는 탄소의 최대 가능 수는 1.84/4 = 0.46이다. 따라서, 환원도는 (0.46 - 0.55)/0.55 = -0.1636이다. 이 값을 100으로 곱하면 -16.36%가 되는데, 이는 4.14에 가장 가까운 값이다. 따라서, 정답은 "4.14"이다.
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90. 특정 단백질의 항체를 이용하여 단백질의 분자량, 종류 및 발현 정도를 확인할 목적으로 사용할 수 있는 분석법은?

  1. Eastern blotting
  2. Southern blotting
  3. Western blotting
  4. Northern blotting
(정답률: 92%)
  • Western blotting은 단백질을 분리하고 이를 항체로 검출하여 단백질의 분자량, 종류 및 발현 정도를 확인하는 분석법이다. Eastern blotting, Southern blotting, Northern blotting은 각각 DNA 또는 RNA를 검출하는 분석법이므로 정답은 Western blotting이다.
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91. 10wt% NaCl 용액 100g에 20% NaCl 용액 적정량을 혼합하여 12wt% NaCl 용액을 만들었다. 만들어진 12% NaCl 용액에 들어 있는 NaCl의 양은 몇 g인가?

  1. 10
  2. 12
  3. 15
  4. 20
(정답률: 74%)
  • 먼저, 10wt% NaCl 용액 100g에는 NaCl이 10g 들어있습니다.
    그리고 20% NaCl 용액 적정량을 혼합하여 12wt% NaCl 용액을 만들었으므로,
    20% NaCl 용액에서 100g 중 NaCl은 20g이고, 이를 x g 만큼 혼합했다고 가정하면,
    최종적으로 NaCl이 (10g + 20g*x) / (100g + x)의 비율로 들어있게 됩니다.
    이를 12wt%로 만들었으므로, 다음과 같은 방정식이 성립합니다.

    (10g + 20g*x) / (100g + x) = 0.12

    이를 풀면 x = 50g가 나오므로, 20% NaCl 용액 50g을 혼합하여
    12wt% NaCl 용액을 만들었습니다.
    따라서, 만들어진 12wt% NaCl 용액 100g에는 NaCl이 12g 들어있으므로,
    정답은 12g가 됩니다.
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92. 다음 중 RNA를 구성하는 염기가 아닌 것은?

  1. 아데닌
  2. 시토신
  3. 티민
  4. 구아닌
(정답률: 90%)
  • RNA는 DNA와 달리 티민(T) 대신 우라실(U)을 사용한다. 따라서 RNA를 구성하는 염기 중에는 티민(T)이 없다.
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93. 발효조 내의 온도가 120℃이다. 이 온도를 ℉ 및 K로 환산한 값은?

  1. 248℉, 393K
  2. 282℉, 373K
  3. 282℉, 393K
  4. 282℉, 373K
(정답률: 알수없음)
  • ℉와 K는 각각 화씨 온도와 절대온도를 나타내는 단위이다. 따라서, 주어진 온도인 120℃를 화씨 온도로 환산하기 위해서는 ℃를 ℉로 변환하는 공식을 사용해야 한다. 이 공식은 ℉ = ℃ × 1.8 + 32 이다. 따라서, 120℃를 이 공식에 대입하면 248℉가 된다.

    또한, 절대온도인 K로 환산하기 위해서는 ℃에 273.15를 더해주면 된다. 따라서, 120℃에 273.15를 더한 값인 393.15K가 된다. 하지만, 보통 온도를 나타낼 때는 소수점 이하를 생략하기 때문에 393K로 표기한다. 따라서, 정답은 "248℉, 393K"이다.
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94. 발효조에 방해판(baffle)을 설치하는 이유는?

  1. 레이놀즈수를 감소시키기 위해
  2. 층류(laminar flow)를 유지하기 위해
  3. 동력소비를 줄이기 위해
  4. 난류(turbulent flow)를 만들기 위해
(정답률: 73%)
  • 발효조에서는 난류(turbulent flow)를 만들기 위해 방해판(baffle)을 설치합니다. 이는 미생물이 적절한 영양분과 산소를 받을 수 있도록 혼합을 돕기 위함입니다. 또한, 난류를 만들어 미생물이 발효 과정에서 떠밀리지 않도록 하며, 반응물과 생성물이 균일하게 혼합되어 발효 효율을 높이기 위함입니다.
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95. 다음 방선균(Actinomycetes)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 균사생장을 한다.
  2. 세포벽 조성이 박테리아와 비슷하다.
  3. 핵막이 있어서 사상균류에 속한다.
  4. 항생제 생산에 중요하다.
(정답률: 42%)
  • "핵막이 있어서 사상균류에 속한다."는 틀린 설명입니다. 방선균은 핵막이 없는 원핵생물에 속하며, 사상균류는 핵막이 있는 진핵생물에 속합니다. 따라서 방선균은 사상균류에 속하지 않습니다.
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96. 연속배양(continuous culture)에서 원료 배지는 무균상태이고, 사멸 속도가 생장속에 비해 무시할만큼 작다고 하면 시스템이 정상상태일 때 희속속도 D와 생장속도 p의 관계를 옳게 나타낸 것은?

  1. p > D
  2. p = D
  3. p < D
  4. p = D/2
(정답률: 72%)
  • 답: "p = D"

    연속배양에서는 일정량의 배지가 일정한 속도로 유입되고, 동시에 같은 양의 배지가 배출된다. 이러한 상황에서 생장속도 p는 배양조 내에서 새로운 세포가 형성되는 속도를 의미하고, 희석속도 D는 배양조 내의 배지가 희석되는 속도를 의미한다. 따라서 시스템이 정상상태일 때는 생장속도와 희석속도가 균형을 이루어야 한다.

    만약 p > D 라면, 배양조 내의 세포 수가 계속해서 증가하게 되어 배지가 고갈되고, 결국 세포들이 죽게 된다. 반대로 p < D 라면, 배양조 내의 세포 수가 계속해서 감소하게 되어 세포 생장이 멈추게 된다.

    따라서 시스템이 정상상태일 때는 생장속도와 희석속도가 같아야 하므로, p = D 이다.
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97. 다음 중 제품표준서에 포함되어야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 제품명, 제형 및 성상
  2. 허가연월일
  3. 시험결과를 관련 부서에 통지하는 방법
  4. 공정별 제조방법 및 공정검사방법
(정답률: 75%)
  • "시험결과를 관련 부서에 통지하는 방법"은 제품의 품질과 직접적인 연관이 없는 사항으로, 제품표준서에 포함되지 않아야 합니다. 이는 단순히 내부적인 업무 프로세스에 해당하는 사항으로, 제품의 안전성과 효능에 대한 정보를 제공하는 것이 목적인 제품표준서에는 포함될 필요가 없기 때문입니다.
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98. 품질(보증)부서 책임자는 시험지시서에 의하여 시험을 지시하여야 하는데 이 때 시험지시서에 포함될 항목이 아닌 것은?

  1. 시험항목 및 시험기준
  2. 제조번호 또는 관리번호
  3. 재가공방법 및 사용상 주의사항
  4. 지시자 및 지시연월일
(정답률: 92%)
  • 재가공방법 및 사용상 주의사항은 제품의 품질과는 직접적인 연관이 없는 정보이기 때문에 시험지시서에 포함되지 않습니다. 시험지시서는 제품의 품질을 평가하기 위한 항목과 기준을 명시하는 것이 주요 목적입니다. 따라서 재가공방법 및 사용상 주의사항은 제품 사용자에게 제공되는 정보이며, 제품의 품질과는 관련이 있지만 시험지시서에는 포함되지 않습니다.
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99. 다음 보기의 크로마토그래피 중 이동상이 개체 것을 모두 나타낸 것은?

  1. ①, ②
  2. ①, ②, ④
  3. ①, ②, ③, ④
(정답률: 90%)
  • 이동상 크로마토그래피에서는 샘플이 이동하는 것을 관찰하여 분리하는 방법이다. 따라서 이동상이 개체인 경우에만 샘플이 이동하게 되므로, ①, ②, ④가 이동상이 개체인 경우이다. ③은 정적상이므로 이동하지 않는다. 따라서 정답은 "①, ②, ④"이다.
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100. 비중 1.15인 28wt% 염산 용액으로 0.4M 염산용액 1L를 만들기 위해 필요한 28wt% 염산의 양은 몇 mL 인가?

  1. 22.7
  2. 45.3
  3. 52.1
  4. 90.7
(정답률: 70%)
  • 0.4M 염산용액 1L을 만들기 위해서는 0.4 mol의 염산이 필요합니다.
    28wt% 염산 용액은 100g 용액 중 28g이 염산입니다.
    따라서 1L의 28wt% 염산 용액은 280g의 염산을 포함하고 있습니다.
    이를 몰 단위로 환산하면 280g / 36.5g/mol = 7.67 mol의 염산이 포함되어 있습니다.
    따라서 0.4M 염산용액 1L을 만들기 위해서는 0.4 mol의 염산이 필요하므로,
    (0.4 mol / 7.67 mol) x 1000mL = 52.1 mL의 28wt% 염산 용액이 필요합니다.
    따라서 정답은 "52.1"이 됩니다.
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