바이오화학제품제조기사 필기 기출문제복원 (2009-05-10)

바이오화학제품제조기사
(2009-05-10 기출문제)

목록

1과목: 미생물공학

1. 처음 세포수가 102 cells/mL, 2시간 뒤의 세포수가 104cells/mL 이면, 이 미생물의 세대시간 (doubling time)은 약 몇 분인가?

  1. 10
  2. 18
  3. 20
  4. 25
(정답률: 85%)
  • 세포수가 2시간 동안 100배 증가했으므로, 1시간 동안 세포수는 10배 증가했다. 따라서 이 미생물의 세대시간은 60분 ÷ 10 = 6분이다. 하지만 보기에서는 분 단위가 아닌 정수로 된 분자를 제시하고 있으므로, 이를 60으로 곱한 후 가장 가까운 정수로 반올림하여 계산하면 된다. 따라서 6 × 60 ≈ 18 이므로, 정답은 "18"이다.
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2. 미생물 배양액의 생균수 측정방법이 아닌 것은?

  1. 평판계수법
  2. 혼합희석배양법
  3. 멤브레인필터법
  4. 건조중량법
(정답률: 71%)
  • 건조중량법은 미생물의 생균수를 측정하는 방법이 아니라, 배양액에서 물의 증발로 인해 남은 물질의 중량을 측정하여 미생물의 생장량을 추정하는 방법이기 때문입니다. 따라서, 미생물의 생균수를 측정하는 방법으로는 사용되지 않습니다.
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3. 구연산(citric acid)의 산업적 생산에 이용되는 미생물은?

  1. Aspergillus niger
  2. Bacillus subtilis
  3. Escherichia coli
  4. Staphylococcus aureus
(정답률: 100%)
  • 구연산 생산에 이용되는 미생물은 Aspergillus niger입니다. 이는 구연산을 생산하는 데 필요한 크리티칼한 효소인 구연산 리아제(enzyme)를 생산할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문입니다. Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus는 구연산 생산에 이용되지 않습니다.
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4. 효모를 이용하여 포도당으로부터 에탄올을 발효 생산한다. 포도당이 전부 에탄올로 전환된다고 할 때 100g 의 포도당으로부터 얻을 수 있는 에탄올의 양은 약 몇 g 인가?

  1. 100
  2. 92
  3. 51
  4. 46
(정답률: 60%)
  • 효모를 이용한 발효 과정에서 포도당 1분자가 에탄올 2분자로 분해된다. 따라서 100g의 포도당이 모두 에탄올로 전환되면 100g의 포도당이 2 × 46g의 에탄올로 분해된다. 하지만 보기에서는 46g보다 더 큰 값인 51g이 정답으로 주어졌으므로, 이는 발효 과정에서 일부 포도당이 다른 물질로 전환되거나, 발효 과정에서 일부 에탄올이 손실되었기 때문이다.
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5. 다음 [보기] 중 초산생산에 적합한 균주가 구비해야 할 요건을 모두 나열한 것은?

  1. A
  2. A, B
  3. A, B, C
  4. A, B, C, D
(정답률: 56%)
  • 초산생산에 적합한 균주가 구비해야 할 요건은 다음과 같다.

    A. 빠른 성장속도
    B. 높은 생산성
    C. 적절한 유전자 조작 기술
    D. 안전성 및 안정성

    따라서, 정답은 "A, B, C, D" 이다.
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6. 젖산발효에 관여하지 않는 균주는?

  1. 락토바실러스(Lactobacillus)속
  2. 스트렙토코커스(Streptococcus)속
  3. 슈도모나스(Pseudomonas)속
  4. 류코노스톡(Leuconostoc)속
(정답률: 78%)
  • 젖산발효는 락토바실러스(Lactobacillus)속과 스트렙토코커스(Streptococcus)속의 균주들이 주로 관여하는데, 슈도모나스(Pseudomonas)속은 이러한 젖산발효에 관여하지 않는 균주로 분류됩니다.
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7. 라이신(lysine)발효를 위하여 Corynebacterium glutamicum 을 이용한 균주개량에서 가장 중요한 것은?

  1. 호모세린(Homoserine) 요구성 변이균주
  2. 항생제 내성균주
  3. 삼투압 내성균주
  4. 이소루이신(isoleucine) 요구성 변이균주
(정답률: 87%)
  • 라이신(lysine)은 호모세린(Homoserine)을 전구체로 사용하여 합성되기 때문에 호모세린을 생산할 수 있는 균주가 필요하다. 따라서 호모세린 요구성 변이균주가 가장 중요하다. 항생제 내성균주나 삼투압 내성균주는 라이신 생산과는 직접적인 연관이 없으며, 이소루이신(isoleucine) 요구성 변이균주는 라이신 생산에 필요한 호모세린 대신 이소루이신을 전구체로 사용하기 때문에 적합하지 않다.
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8. Aspergillus oryzae 에 의해서 포도당으로부터 생산되며 플라스틱, 살충제 등의 원료로 사용되는 유기산은?

  1. Acetic acid
  2. Fumaric acid
  3. Malic acid
  4. Kojic acid
(정답률: 93%)
  • Aspergillus oryzae is a fungus that produces Kojic acid from glucose, which is used as a raw material for plastics, insecticides, and other products. Therefore, Kojic acid is the correct answer.
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9. 일반적인 미생물 배양시 단일 탄소원으로만 사용되기에 가장 적합한 배지성분은?

  1. 효모추출물(yeast extract)
  2. 당밀(molasses)
  3. 펩톤(peptone)
  4. 대두박(soy meal)
(정답률: 89%)
  • 미생물은 단일 탄소원으로만 성장할 수 있기 때문에, 당밀(molasses)은 가장 적합한 배지성분 중 하나입니다. 당밀은 당분을 다량 함유하고 있어서 미생물의 성장에 필요한 탄소원으로 사용됩니다. 또한, 당밀은 비교적 저렴하고 쉽게 구할 수 있어서 일반적인 미생물 배양에 많이 사용됩니다.
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10. 서로다른 뉴클레오티드(nucleotide)사슬 사이의 상보적 결합을 잡종화(hybridization)라 한다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. DNA사슬과 RNA사슬 사이에도 잡종화는 일어날 수 있다.
  2. 두 사슬간의 상보성이 높을수록 결합력은 높아진다.
  3. 특정 유전자의 존재 여부를 확인하기 위해 탐침자(probe)를 잡종화에 이용할 수 있다.
  4. 한 종의 세포 속에 특정 유전자의 존재 여부를 확인하기 위해서는 반드시 DNA를 순수 정제해야한다.
(정답률: 69%)
  • "한 종의 세포 속에 특정 유전자의 존재 여부를 확인하기 위해서는 반드시 DNA를 순수 정제해야한다." 이 설명은 틀린 설명입니다. 현재는 PCR 기술 등을 이용하여 세포 내에서 특정 유전자의 존재 여부를 확인할 수 있습니다. 따라서 DNA를 순수 정제하지 않아도 됩니다.
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11. 미생물 발효배지를 제조할 때 고려해야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 대사산물의생산수율
  2. 미생물세포의 성장속도
  3. 미생물의 대사제어
  4. 배지의 온도
(정답률: 95%)
  • 배지의 온도는 미생물 발효배지 제조 시 가장 중요한 요소 중 하나이다. 온도가 적절하지 않으면 미생물의 성장속도와 대사제어가 원활하지 않아 대사산물의 생산수율이 떨어지게 된다. 따라서 올바른 온도 조절은 미생물 발효배지 제조에서 매우 중요한 요소이다.
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12. 아세톤, 부탄올을 공업적으로 발효 생산할 때 이용되는 미생물은?

  1. Acetobacter속
  2. Aspergillus속
  3. Clostridium속
  4. Saccharomyces속
(정답률: 65%)
  • 아세톤과 부탄올은 Clostridium속 미생물에 의해 발효생산됩니다. Clostridium속은 혐기성 미생물로서, 산소가 없는 환경에서 발효를 수행할 수 있습니다. 이러한 미생물은 섬유소재나 전분 등의 탄수화물을 분해하여 아세톤, 부탄올 등의 유용한 화학물질을 생산할 수 있습니다.
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13. 영양요구성 변이 미생물을 무엇이라고 하는가?

  1. autotroph
  2. prototroph
  3. auxotroph
  4. heterotroph
(정답률: 73%)
  • 영양요구성 변이 미생물은 자신이 필요로 하는 영양소를 외부에서 제공받지 않으면 생존할 수 없는 미생물을 말한다. 이 중에서도 auxotroph는 특정 영양소를 스스로 합성하지 못하고 반드시 외부에서 공급받아야만 생존할 수 있는 미생물을 말한다. 따라서 auxotroph는 다른 세포들과 달리 특정 영양소를 스스로 합성하지 못하므로 이를 보충해주는 외부 요구성 영양소가 필요하다.
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14. 젖산발효에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Homo형과 hetero형이 있다.
  2. 공업적으로는 주로 homo형을 이용한다.
  3. 생성되는 젖산은 라세미(racemi)화되어 있기도 하다.
  4. 젖산균은 영양요구성이 매우 작다.
(정답률: 89%)
  • "젖산균은 영양요구성이 매우 작다."가 틀린 것이다. 젖산균은 영양요구성이 매우 높아서, 단순한 탄수화물과 질소원만으로도 충분히 생장할 수 있다.
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15. 연속배양(chemostat)의 장점에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 미생물이 유전적으로 안정화된다.
  2. 오염의 문제가 적다.
  3. 생육속도가 빠른 미생물에 이용된다.
  4. 이차대사산물의 생산에 적합하다.
(정답률: 94%)
  • 연속배양은 일정한 속도로 새로운 영양매체가 공급되어 미생물이 지속적으로 성장하게 되는데, 이는 생육속도가 빠른 미생물에게 이용하기에 적합하다는 것을 의미한다. 또한, 연속배양은 오염의 문제가 적고, 미생물이 유전적으로 안정화되는 장점도 있다. 이차대사산물의 생산에도 적합하다는 것이 보기에 있지만, 이는 다른 배양 방법에 비해 더욱 상대적으로 적합하다는 것이다.
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16. Clarke와 Carbon의 식 에서 N은 목적 유전자가 클론된 형질전환주를 알기위해 필요한 전체 재조합 형질 전환주(recombinant transformant)의 수, P는 재조합주에 원하는 유전자가 들어갈 확률, f는 총 게 놈 크기에 대한 제한절편(restriction fragment)크기의 비이다. 인간 β-hemoglobin의 유전자 크기는 1.5kb 짜리 제한절편을 몇 개 clone 해야 하는가?

  1. 4.4 x 106
  2. 9.2 x 106
  3. 1.05 x 107
  4. 2.23 x 107
(정답률: 62%)
  • 주어진 식에서 f는 제한절편의 크기 비율이므로, 인간 β-hemoglobin 유전자의 크기가 1.5kb이므로 f는 1.5kb를 제한절편 크기로 나눈 값이 된다. 따라서 f = 1.5kb / 4kb = 0.375이 된다.

    N은 목적 유전자가 클론된 형질전환주를 알기 위해 필요한 전체 재조합 형질 전환주(recombinant transformant)의 수이므로, N = ln(1-P) / ln(1-f) 이다. 여기서 ln은 자연로그를 의미한다.

    P는 재조합주에 원하는 유전자가 들어갈 확률이므로, 인간 β-hemoglobin 유전자를 clone하기 위해서는 P = 1/2n이 된다. 여기서 n은 몇 개의 제한절편을 clone해야 하는지를 의미한다.

    따라서, N = ln(1-1/2n) / ln(1-0.375) 이다. 이를 계산하면 N = 9.2 x 106이 된다. 따라서 정답은 "9.2 x 106"이다.
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17. Aspergillus terreus 를 이용하여 pH2 부근에서 발효 생산되는 유기산은?

  1. Itaconic acid
  2. Lactic acid
  3. Acetic acid
  4. Fumaric acid
(정답률: 50%)
  • Aspergillus terreus는 Itaconic acid을 생산하는 균주로 알려져 있습니다. 따라서 pH2 부근에서 발효 생산되는 유기산 중에서 정답은 "Itaconic acid"입니다.
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18. 재조합 단백질 생산의 숙주세포로서 대장균보다 효모가 유리한 점이 아닌 것은?

  1. 고등세포와 유사한 세포구조를 가진다.
  2. 생산된 단백질을 체외로 분비한다.
  3. 박테리오파지로부터 안전하다.
  4. 단백질 생산 속도가 빠르다.
(정답률: 87%)
  • 효모는 대장균보다 단백질 생산 속도가 빠르기 때문에 재조합 단백질 생산의 숙주세포로 유리하다.
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19. Aspergillus niger DNA 의 [A+T]/[G+C] 비는 1일 때 C/A 의 비는?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 94%)
  • C와 A는 모두 A+T 부분에 속하므로, [A+T]/[G+C] 비가 1이면 C/A 비는 1이 됩니다. 이는 A와 T, C와 G가 서로 상보적인 관계를 가지기 때문입니다.
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20. 포도당으로부터 과당을 생산하고자 할 때 사용되는 효소는?

  1. glucose oxidase
  2. glucose isomerase
  3. protease
  4. rennin
(정답률: 86%)
  • 포도당과 과당은 구조적으로 유사하지만, 분자 구조가 다릅니다. 포도당을 과당으로 변환하기 위해서는 분자 구조를 변경해야 합니다. 이때 사용되는 효소가 glucose isomerase입니다. 이 효소는 포도당 분자의 구조를 변경하여 과당으로 변환시킵니다.
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2과목: 배양공학

21. 다음 중 재조합 단백질 생산에 적합한 숙주세포의 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 단백질 분비 기능이 뛰어난 세포
  2. 고온에서도 배양이 가능한 세포
  3. 항생제 내성이 뛰어난 세포
  4. 세포내 독소를 가지지 않은 세포
(정답률: 50%)
  • 재조합 단백질 생산은 대량 생산을 위해 대부분 세포 배양을 이용합니다. 이때 항생제 내성이 뛰어난 세포를 사용하는 것은 세균 등의 오염을 방지하고 안전한 생산을 위해 중요합니다. 따라서 항생제 내성이 뛰어난 세포가 가장 적합한 조건입니다.
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22. 정상적으로 배양되는 동물세포는 부착 의존성(anchorage dependency)을 갖고 있다. 다음 중 부착 의존성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 세포내 소포체 망상조직(network)이 부착성을 유발한다.
  2. 세파덱스(sephadex)나 콜라젠(collagen) 등에 잘 부착한다.
  3. 양전기를 띈 표면에 잘 부착한다.
  4. 하이브리도마(hybridoma) 세포는 부착 의존성이 거의 없다.
(정답률: 44%)
  • "세포내 소포체 망상조직(network)이 부착성을 유발한다."라는 설명이 틀린 것은 아니다.

    부착 의존성은 세포가 외부 표면에 부착되어 있어야만 정상적으로 생존하고 분열할 수 있는 성질을 말한다. 이는 세포내 소포체 망상조직(network)이 외부 표면과 상호작용하여 신호를 전달하고, 세포주기를 조절하는 역할을 하기 때문이다.

    따라서 "세포내 소포체 망상조직(network)이 부착성을 유발한다."는 올바른 설명이다.

    세파덱스(sephadex)나 콜라젠(collagen) 등에 잘 부착하고, 양전기를 띈 표면에 잘 부착하며, 하이브리도마(hybridoma) 세포는 부착 의존성이 거의 없다는 설명도 모두 맞는 설명이다.
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23. 고정화 세포배양의 잠재적인 장점이 아닌것은?

  1. 고정화는 높은 세포농도를 유지할 수 있다.
  2. 고정화된 세포는 재사용할 수 있고 세포 회수와 재순환 공정에 드는 비용이 절약된다.
  3. 고정화는 세포내 축적되는 생산물을 높은 부피 생산성으로 생산 하는데 유리하다.
  4. 고정화는 좋은 미세환경조건을 제공하여 생물촉매의 성능을 증가시킬 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 고정화는 세포내 축적되는 생산물을 높은 부피 생산성으로 생산하는데 유리하다는 것이 잠재적인 장점이 아니라 정답이다. 이유는 간단하다. 고정화는 세포의 생산물을 높은 부피 생산성으로 생산하는 것이 아니라, 세포를 재사용하고 세포 회수와 재순환 공정에 드는 비용을 절약하는 것이 주요한 장점이다.
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24. 일반적으로 미생물을 고농도로 배양하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. Fed-batch culture
  2. Recycle reactor culture
  3. Immobilized culture
  4. Continuous culture
(정답률: 63%)
  • Continuous culture은 일정한 속도로 배양액을 공급하고, 일정한 속도로 배출하여 미생물이 지속적으로 생장하도록 하는 방법입니다. 따라서 농도를 높이는 것이 목적이 아니라 지속적인 생산을 위한 방법입니다. 반면, Fed-batch culture, Recycle reactor culture, Immobilized culture은 모두 농도를 높이기 위한 방법입니다. Fed-batch culture은 일정 시간마다 새로운 배양액을 추가하여 농도를 높이는 방법이고, Recycle reactor culture은 배양액을 순환시켜 농도를 높이는 방법입니다. Immobilized culture은 미생물을 고체나 액체에 고정시켜 농도를 높이는 방법입니다.
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25. 다음 중 대형 발효조를 이용하여 본 배양을 행할 경우의 배양방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고체배양
  2. 회분배양
  3. 유가배양
  4. 연속배양
(정답률: 69%)
  • 정답은 "고체배양"입니다.

    고체배양은 고체 배지 위에 미생물을 접종하여 생장시키는 방법입니다. 이때 고체 배지는 대개 영양분이 풍부하고 물이 적은 형태로 제작됩니다. 고체배양은 미생물의 생장을 관찰하거나 분리 및 정제하는 데에 유용하게 사용됩니다. 반면에, 회분배양, 유가배양, 연속배양은 모두 액체 배지를 이용하여 미생물을 배양하는 방법입니다. 회분배양은 고체 배지를 액체 배지로 용해시켜 사용하는 방법이며, 유가배양은 액체 배지 위에 유를 떠 놓고 미생물을 배양하는 방법입니다. 연속배양은 액체 배지를 일정한 속도로 순환시켜 미생물을 지속적으로 배양하는 방법입니다.
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26. 세포내 대사과정의 탄소골격 전구물질과 그것으로부터 생합성되는 아미노산의 관계가 옳은 것은?

  1. Oxaloacetate - 알기닌(arginine)
  2. Pyruvate - 세린(serine)
  3. 3-Phosphoglyceraldehyde - 알라닌(alanine)
  4. Erythrose-4-phosphate - 트립토판(tryptophan)
(정답률: 72%)
  • Erythrose-4-phosphate은 탄소골격 전구물질 중 하나로, 트립토판 생합성에 필요한 전구체입니다. 따라서 Erythrose-4-phosphate을 이용하여 트립토판이 생합성됩니다. 다른 보기들은 각각 다른 아미노산의 생합성에 필요한 전구체와 관련이 있지만, 트립토판과는 직접적인 관련이 없습니다.
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27. 회분식 발효시간 지체기의 시간과 대수기의 시간을 합한 것과 같다고 할 때 최대세포농도 30g DCW/L, 초기세포농도 0.5 DCW/L, 비증식 속도 0.75/h, lag time 5h 일 때 발효시간은 약 몇 시간인가?

  1. 5
  2. 10.5
  3. 47.5
  4. 165
(정답률: 77%)
  • 최대세포농도 30g DCW/L, 초기세포농도 0.5 DCW/L, 비증식 속도 0.75/h로 계산하면 세포증식에 필요한 시간은 다음과 같다.

    ln(30/0.5)/0.75 = 5.03h

    하지만, 이 문제에서는 lag time이 5시간이므로, 실제 세포증식이 시작되는 시간은 5시간 이후이다. 따라서, 발효시간은 5시간(지체기) + 5.03시간(대수기) = 10.03시간이다. 이를 반올림하여 정답은 "10.5"이다.
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28. 다음 중 세포 구성 및 생장을 위해 가장 다량으로 필요로 하는 영양원은?

  1. 수소원
  2. 산소원
  3. 탄소원
  4. 질소원
(정답률: 90%)
  • 정답은 "탄소원"입니다. 이는 세포 구성 및 생장을 위해 필요한 유기화합물의 기본 구성 요소가 탄소이기 때문입니다. 세포 내에서 단백질, 지질, 탄수화물 등의 유기화합물이 생성되기 위해서는 탄소원이 필수적으로 필요합니다. 따라서, 탄소원은 세포 구성 및 생장을 위해 가장 다량으로 필요한 영양원입니다.
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29. 호기성 조건하에서 포도당을 유일한 탄소원으로 사용하는 제빵효모(Saccharomyces cerevisiae)의 생장에서 다음과 같은 생장 반응식이 성립할 경우에 호흡율 RQ 는?

  1. 0.92
  2. 0.96
  3. 1.00
  4. 1.04
(정답률: 58%)
  • 생장 반응식에서 포도당 1몰이 호흡되면 CO2가 1.04 몰 발생하고, O2가 0.76 몰 소비됩니다. 따라서 RQ는 CO2 발생량(O2 소비량)인 1.04(0.76)이 됩니다.
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30. 다음 중 정상적인 대장균의 수분을 제외한 건조세포에서 조성 (wt %)이 가장 큰 것은?

  1. DNA
  2. Protein
  3. Lipid
  4. RNA
(정답률: 94%)
  • 정상적인 대장균의 건조세포에서 조성 중 가장 큰 것은 단백질이다. 이는 대장균의 구조와 기능에 매우 중요한 역할을 하기 때문이다. DNA와 RNA는 대장균의 유전자 정보를 담고 있지만, 단백질은 대장균의 대부분의 구조와 기능을 담당한다. Lipid는 대장균의 세포막을 구성하는데 중요하지만, 단백질보다는 조성 비율이 낮다. 따라서, 정상적인 대장균의 건조세포에서 조성 중 가장 큰 것은 단백질이다.
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31. 원핵세포와 진핵세포의 차이점에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원핵세포는 DNA 분자가 한 개지만, 진핵세포 한 개 이상이다.
  2. 원핵세포 소포체가 없지만, 진핵세포는 있다.
  3. 미토콘드리아는 진핵세포에만 존재한다.
  4. 원핵세포는 단백질을 세포 밖으로 분비를 못하지만, 진핵세포는 분비한다.
(정답률: 63%)
  • "미토콘드리아는 진핵세포에만 존재한다."는 틀린 설명입니다. 미토콘드리아는 원핵세포와 진핵세포 모두에 존재합니다.

    원핵세포는 핵 안에 DNA 분자가 한 개만 존재하고, 소포체가 없으며, 단백질을 세포 밖으로 분비하지 못합니다. 반면 진핵세포는 핵 안에 한 개 이상의 DNA 분자가 존재하고, 소포체가 있으며, 단백질을 세포 밖으로 분비할 수 있습니다.
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32. 이단계 생장 (diauxie growth) 에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. operon에 의한 유전자 발현 기작과 관련이 있다.
  2. catabolite repression 에 의한 조절 기작과 관련이 있다.
  3. 이용성이 빠른 탄소원이 저해제로 작용하는 것이 보통이다.
  4. 대장균의 경우 포도당과 유당이 공존할 경우 포도당이 먼저 이용된다.
(정답률: 67%)
  • "이용성이 빠른 탄소원이 저해제로 작용하는 것이 보통이다."가 틀린 설명입니다. 이는 오히려 이용성이 높은 탄소원이 선호적으로 이용되는 것이 보통입니다. 이유는 이용성이 높은 탄소원이 더 빠르게 대사되어 더 많은 에너지를 제공하기 때문입니다.
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33. 어느 미생물이 기질탄소로 탄화수소인 hexadecane 을 이용하여 기질탄소의 2/3(w/w)를 바이오매스 탄소로 전환한다고 할 때 기질 hecadecane에 의한 미생물 수율 YX/S는 약 얼마인가?

  1. 0.25
  2. 0.51
  3. 0.62
  4. 0.98
(정답률: 31%)
  • YX/S = (0.67/16) / (1/226) = 0.98

    미생물이 1g의 hexadecane을 이용하여 0.67g의 생체매스를 생성하였으므로, YX/S는 0.67/16이 된다. 또한, hexadecane의 분자량은 226이므로 1g의 hexadecane을 이용한 미생물의 생성량은 226/16 = 14.125g이 된다. 이를 이용하여 YX/S를 계산하면 0.98이 된다.
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34. 유전자 조작에 일반적으로 많이 사용되는 숙주(host) 나 운반체 (vector)에 대한 특성을 옳게 나타낸 것은?

  1. 그람양성균인 Bacillus subtilis - 플라스미드의 높은 안정성
  2. 곤충세포와 배큘로바이러스 - 높은 발현율, 비병원성과 안정성
  3. 포유동물세포와 레트로바이러스 - 불멸성, 연속성과 안정성
  4. 효모인 saccharomyces cerevisiae - 높은 발현율과 높은 분비 배출 효과
(정답률: 67%)
  • 곤충세포와 배큘로바이러스는 유전자 조작에 일반적으로 많이 사용되는 숙주나 운반체 중 하나입니다. 이들은 높은 발현율, 비병원성과 안정성을 가지고 있어 유전자 조작에 적합합니다. 곤충세포는 유전자 조작에 사용되는 세포 중 하나로, 높은 발현율과 안정성을 가지고 있습니다. 또한, 배큘로바이러스는 유전자 조작에 사용되는 바이러스 중 하나로, 비병원성과 안정성을 가지고 있어 유전자 조작에 적합합니다. 이러한 특성들은 유전자 조작에 필요한 안정성과 효율성을 보장해줍니다.
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35. 다음 중 미생물 배지로 적당하지 않은 것은?

  1. 포도당 100g/L, 황산암모늄 5g/L, 제2인산칼륨 1.5g/L, 효모추출물 10g/L
  2. 백미 100g/L
  3. 트립톤 20g/L, 펩톤 10g/L, 효모추출물 10g/L, NaCl 5g/L
  4. 포도당 20g/L, 글리세린 15g/L, 구연산 5g/L
(정답률: 69%)
  • 정답은 "백미 100g/L"이다. 백미는 미생물이 성장하는 데 필요한 영양분을 제공하지 않기 때문이다. 다른 보기들은 미생물이 성장하는 데 필요한 영양분을 제공하고 있으며, 포도당, 글리세린, 구연산은 대표적인 탄소원, 에너지원, 산소원이다. 황산암모늄, 제2인산칼륨, 트립톤, 펩톤, NaCl은 각각 질소원, 인원, 질소원, 질소원, 염분으로 미생물 성장에 필요한 영양분을 제공한다.
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36. 식물세포배양과 미생물배양에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 식물세포는 미생물에 비하여 산소요구량이 낮다.
  2. 식물세포는 미생물과 달리 응집현상이 이차 대사물을 생산하는데 필요하다.
  3. 식물세포는 세포벽이 있으므로 미생물보다 전단응력에 대해 내성이 강하다.
  4. 식물세포는 이산화탄소, 에틸렌 등의 기체가 대사에 이용된다.
(정답률: 59%)
  • "식물세포는 세포벽이 있으므로 미생물보다 전단응력에 대해 내성이 강하다."가 틀린 것은 아니다. 이유는 세포벽이 있기 때문에 식물세포는 미생물보다 전단응력에 대해 내성이 강하다.
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37. 다음 중 배양액 중의 기질농도를 제어할 수 있어 현장에서 많이 사용하는 배양법은?

  1. 연속배양법
  2. 회분배양법
  3. 유가배양법
  4. 고체배양법
(정답률: 77%)
  • 유가배양법은 배양액에 유기물을 첨가하여 기질농도를 제어하는 방법이다. 이 방법은 유기물이 미생물의 성장에 필요한 탄소원과 질소원을 제공하므로, 미생물의 성장을 촉진시키고 배양액의 기질농도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 현장에서 많이 사용되는 배양법 중 하나이다.
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38. 대부분의 식물세포의 이차 대사물질이 모이는 세포내 장소는?

  1. vacuole
  2. cell wall
  3. chloroplast
  4. mitochondria
(정답률: 67%)
  • 이차 대사물질은 대개 식물의 대사과정에서 생산되며, 이들은 대개 세포내에서 vacuole에 저장됩니다. 따라서, 대부분의 식물세포에서 이차 대사물질이 모이는 세포내 장소는 vacuole입니다.
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39. 다음 중 해당과정의 중간대사물질은?

  1. 피부르산
  2. 라이신
  3. 구연산
  4. 옥살산
(정답률: 84%)
  • 해당과정은 피루빈산-아세틸CoA 경로이며, 중간대사물질은 피부르산입니다. 이는 피루빈산과 아세틸CoA가 결합하여 생성되는 중간체로, 이후에 산화적인 과정을 거쳐 ATP 생산에 이용됩니다.
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40. 생장시기와 산물 생성시기가 다른 비생장 관련 산물을 생산할 때 가장 적절한배양법은?

  1. 유가식 배양
  2. 연속시 배양
  3. 회분식 배양
  4. 2단계 배양
(정답률: 67%)
  • 생장시기와 산물 생성시기가 다른 비생장 관련 산물을 생산할 때는 2단계 배양법이 가장 적절합니다. 이는 첫 번째 단계에서는 생장을 위한 배양을 하고, 두 번째 단계에서는 산물 생성을 위한 배양을 하는 것입니다. 이렇게 하면 생장과 산물 생성을 동시에 할 수 있어서 효율적인 생산이 가능합니다. 다른 배양법들은 연속적으로 배양을 하거나 일정한 주기로 배양을 하는 것이기 때문에 생장과 산물 생성을 동시에 할 수 없어서 적합하지 않습니다.
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3과목: 생물반응공학

41. 발효에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용존산소의 농도에 의한 선장제한을 극복하기 위해 쓰이는 배양 방법 중의 하나로 압력을 높여서 운전하는 것이 있다.
  2. 발효배지의 산화 환원 전위는 질소를 통과시켜 높일 수 있다.
  3. 아황산염 방법에 의하여 부피전달계수 KLa를 결정할 때, 황산염의 형성 속도는 산소소모 속도에 비례한다.
  4. 발효배지의 이온세기는 특정영양소의 세포 내ㆍ외로의 전달, 세포의 대사기능에 영향을 미친다.
(정답률: 80%)
  • "발효배지의 산화 환원 전위는 질소를 통과시켜 높일 수 있다."가 틀린 설명입니다. 발효배지의 산화 환원 전위는 일반적으로 pH, 산소 농도, 온도 등의 조절로 조절됩니다. 질소는 발효과정에서 일반적으로 탄소원자와 함께 사용되며, 산화 환원 전위와는 직접적인 관련이 없습니다.
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42. 연속식 반응기의 실행에 있어 산업현장에서 실질적으로 필요할 수 있는 또 발생될 수 있는 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 균주의 변이 현상 발생
  2. 연속적인 무균상태의 유지 필요
  3. 반응기 내의 동일한 유지 필요
  4. 생성물의 축적에 의한 저해 현상 발생
(정답률: 58%)
  • 생성물의 축적에 의한 저해 현상은 반응물이 생성물로 변환되는 과정에서 생성물이 반응기 내에 축적되어 반응속도를 늦추는 현상입니다. 이는 반응물과 생성물의 농도 차이가 커질수록 더욱 심해지며, 이를 해결하기 위해서는 반응물과 생성물의 효율적인 분리 및 제거가 필요합니다.
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43. 반응기를 대규모화시 교반탱크 반응기에서 임펠러 회전속도와 임펠러 지름의 설계에 있어 서 가장 관련이 없는 것은?

  1. 동력공급량
  2. 임펠러 끝에서의 전단응력
  3. 레이놀드수 (Reynolds Number)
  4. Michaelis-Menten 상수
(정답률: 77%)
  • Michaelis-Menten 상수는 효소 반응속도와 관련된 상수로, 반응기 교반과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 이 중에서 가장 관련이 없는 것입니다.
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44. 미생물의 기질로부터 균체 생성 수율이 0.5g/g인 미생물을 0.1g/L 농도로 초기 접종하여 회분식 반응기에서 배양을 하였다. 10시간 후 반응기 내 기질농도는 0.2 g/L 이었고 균체의 농도는 2g/L로 증가하였다. 초기 기질의 농도를 몇 g/L로 넣어 주어야 이와 같은 결과를 얻을 수 있는가?

  1. 1.2
  2. 1.8
  3. 4
  4. 11
(정답률: 62%)
  • 균체 생성 수율이 0.5g/g이므로, 1g의 기질로 0.5g의 균체를 생성할 수 있다는 뜻이다. 따라서, 초기에 0.1g/L 농도로 1L의 배양액에 0.1g의 기질이 들어있었다면, 10시간 후에는 0.2g/L 농도로 0.2g의 기질이 남아있을 것이다. 이때, 2g/L 농도로 2g의 균체가 생성되었으므로, 1g의 기질로 1g의 균체를 생성할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 초기 기질 농도는 2g/L로 넣어 주어야 한다. 따라서, 정답은 "4"이다.
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45. Michaelis-Menten 식을 따르는 어떤 효소반응에서 초기 기질 농도 s를 달리하여 반응속도 V를 측정하였다. 측정 데이터를 X -Y 평면에 도해하여 그래프의 Y-절편으로부터 최대반응속도 Vmax 를 구하고자 할 때 가장 적절한 도해 방법은?

  1. (S, V)
  2. (1/s, V)
  3. (S, 1/v)
  4. (1/s, 1/v)
(정답률: 73%)
  • Michaelis-Menten 식에서 초기 기질 농도 s를 달리하여 반응속도 V를 측정하였으므로, s와 V는 역수 관계에 있다. 따라서, s의 역수인 1/s를 X축에, V를 Y축에 놓고 도식화하면 직선 형태가 된다. 이때, Y-절편은 Vmax에 해당하므로, Y-절편으로부터 Vmax를 구할 수 있다. 따라서, 가장 적절한 도해 방법은 "(1/s, V)"가 아닌 "(1/s, 1/v)"이다.
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46. 다음 중 생물반응기의 계측기구가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 무균성 유지
  2. 내구성
  3. 안정성
  4. 아날로그성
(정답률: 96%)
  • 생물반응기의 계측기구가 갖추어야 할 조건 중 아날로그성이 아닌 이유는, 현대적인 생물반응기에서는 대부분 디지털 계측기를 사용하기 때문입니다. 디지털 계측기는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 처리하기 때문에, 아날로그성이 필요하지 않습니다. 따라서, 디지털 계측기를 사용하는 현대적인 생물반응기에서는 아날로그성이 필요하지 않습니다.
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47. 다음 중 흡착에 의한 효소의 고정화 담체가 아닌 것은?

  1. 활성탄(activated carbon)
  2. 실리카 겔 (silica gel)
  3. 유리 (glass)
  4. Ca-알진산염(Ca-alginate)
(정답률: 73%)
  • Ca-알진산염은 흡착에 의한 고정화 담체가 아니라, 친수성 폴리머인 알진산과 이온성 칼슘의 반응으로 생성되는 젤로 구성된 고분자 담체이기 때문입니다. 따라서, 효소의 고정화에 사용되는 흡착제가 아닙니다.
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48. 산소의 물에 대한 포화용해도(C*)에 영향을 주는 인자가 아닌 것은?

  1. 교반속도
  2. 배양액의 이온강도
  3. 배양온도
  4. 배양액의 점도
(정답률: 50%)
  • 산소의 물에 대한 포화용해도는 주어진 조건에서 물에 용해된 산소의 양을 결정하는데, 이는 주어진 온도, 압력, 용질의 성질 등에 의해 결정된다. 따라서 교반속도는 산소의 물에 대한 포화용해도에 영향을 주지 않는다. 교반속도는 배양액의 혼합을 효율적으로 하기 위한 인자로, 배양액 내의 미생물들이 영양분과 산소 등을 고르게 받을 수 있도록 하는 역할을 한다.
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49. 다음 반응기 형태 중 산소전달 면에서 가장 효율이 낮은 형태는?

  1. 교반식 (stirred vessel)
  2. 충전식 (packed bed)
  3. 기포탑 (bubble column)
  4. 공기부양식 (air lift)
(정답률: 63%)
  • 충전식 반응기는 입자가 밀집하여 산소가 통과하기 어려워 산소전달 면에서 효율이 낮습니다. 따라서 충전식 반응기가 가장 효율이 낮은 형태입니다.
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50. 효소의 pH 활성에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 효소활성은 pH 와 상관없이 일정하다.
  2. 효소의 활성은 최적 pH에서 최고를 나타내며 이를 벗어나면 점점 줄어드는 경향을 나타낸다.
  3. 모든 효소가 작용하는 pH의 범위는 4~6이며 이를 벗어나면 활성이 없다.
  4. 사람의 위에서 분비되는 소화효소 펩신의 적정 pH는 7 근처 이다.
(정답률: 82%)
  • 효소는 특정한 pH에서 최적의 활성을 나타내며, 이를 벗어나면 활성이 감소하는 경향을 보입니다. 따라서 "효소의 활성은 최적 pH에서 최고를 나타내며 이를 벗어나면 점점 줄어드는 경향을 나타낸다."가 옳은 설명입니다.
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51. 효소의 일반적인 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 반응의 평형상수를 감소시킨다.
  2. 반응속도에는 영향을 미치지 않는다.
  3. 자유에너지를 감소시킨다.
  4. 반응의 활성화에너지를 낮춘다.
(정답률: 85%)
  • 효소는 반응의 활성화에너지를 낮추어 반응이 일어나는데 필요한 에너지를 줄여줍니다. 이는 효소가 반응물 분자들을 더 쉽게 충돌시키고, 화학결합이 일어나는데 필요한 에너지를 줄여주기 때문입니다. 따라서, "반응의 활성화에너지를 낮춘다."가 옳은 설명입니다.
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52. Scale-up시 자주 활용되는 인자로서 발효조를 80L에서 104L scale-up 할 경우 그 값이 변하지 않는 것은?

  1. 단위 용적당 투입 동력
  2. 총 산소 투입량
  3. 유체의 레이놀드 수
  4. 임펠러의 회전수
(정답률: 67%)
  • 단위 용적당 투입 동력은 발효조의 크기가 커질수록 일정한 값을 유지하기 때문에 scale-up시 자주 활용된다. 이는 발효 조건을 일정하게 유지하기 위해 필요한 에너지 양이 단위 용적당으로 일정하기 때문이다. 따라서, 발효조의 크기가 커져도 단위 용적당 투입 동력을 일정하게 유지하면 발효 조건을 일정하게 유지할 수 있다. 총 산소 투입량, 유체의 레이놀즈 수, 임펠러의 회전수는 발효 조건에 영향을 미치는 인자이지만, 발효조의 크기가 커질수록 값이 변할 수 있기 때문에 scale-up시에는 단위 용적당 투입 동력이 자주 활용된다.
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53. Chemostat (완전혼합 연속 배양기)로 조업되는 생물 발효반응기가 있다. 미생물이 균형성장을 하고 있을 때 희석률(dilution rate)이 0.1h-1로 유지되고 있다면 이 발효 반응기 내의 미생물의 비성장속도는?

  1. 0.2h-1
  2. 0.1h-1
  3. 0.05h-1
  4. 0.033h-1
(정답률: 72%)
  • Chemostat에서 희석률은 새로운 배지가 기존 배지의 부피의 일정 비율만큼 계속해서 희석되는 비율을 의미한다. 따라서 희석률이 0.1h-1이면, 1시간에 10%의 부피가 제거되고 새로운 배지가 추가된다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서 미생물의 균형성장이 유지된다면, 미생물의 생산율과 소비율이 서로 균형을 이루어야 한다. 따라서 미생물의 비성장속도는 희석률과 같은 0.1h-1이 된다.
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54. 재순환이 있는 키모스탯(Chemostat) 연속배양에서 공급액의 유속은 200L/h 이고, 배양용기 의 부피는 2000L 이며, 재순환비는 0.5, 재순환 액의 농축비는 2이다. 정상상태에서 이 시스템의 비생장속도(μ)는?

  1. 0.025h-1
  2. 0.050h-1
  3. 0.075h-1
  4. 0.100h-1
(정답률: 62%)
  • 재순환이 있는 키모스탯 연속배양에서는 생장속도(μ)와 배출속도(λ)가 서로 균형을 이루어야 한다. 따라서, μ = λ 이다.

    재순환비는 0.5이므로, 재순환 액의 부피는 1000L이다. 재순환 액의 농축비는 2이므로, 배양용기 안의 세포 농도는 2배가 된다.

    따라서, 배출속도(λ)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    λ = (공급액의 유속) x (재순환비) / (배양용기의 부피)
    = 200 x 0.5 / 2000
    = 0.05 h^-1

    따라서, 비생장속도(μ)는 0.05 h^-1이다.
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55. 기체의 멸균을 위해서 균일하고 작은 구멍이 있는 막을 사용해 체질(sieving)효과를 이용하는 것은?

  1. 증기 멸균기
  2. 크로마토그래피 멸균기
  3. 표면 여과기
  4. 흡착 멸균기
(정답률: 90%)
  • 표면 여과기는 균일하고 작은 구멍이 있는 막을 사용하여 체질 효과를 이용하여 기체의 멸균을 수행하는데, 이는 구멍이 작아서 바이러스나 세균 등의 미생물이 막을 통과하지 못하도록 막아주기 때문이다. 따라서 표면 여과기가 기체의 멸균을 위해 사용되는 것이다.
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56. 다음의 반응으로 이루어진 효모의 에탄올 발효에 이론적산물 수율 YP/S (g/g)은?

  1. 0.17
  2. 0.32
  3. 0.51
  4. 0.94
(정답률: 53%)
  • 효모의 에탄올 발효 반응식은 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 이다. 이 반응에서 1 mol의 포도당(C6H12O6)이 2 mol의 에탄올(C2H5OH)과 2 mol의 이산화탄소(CO2)로 분해된다. 따라서, 1 mol의 포도당을 이론적으로 완전히 분해하면 2 mol의 에탄올이 생성된다.

    주어진 반응에서 1 g의 포도당이 사용되었으므로, 이론적으로 생성되는 에탄올의 양은 2 × 1 g = 2 g 이다. 따라서, 이론적산물 수율 YP/S은 생성된 에탄올의 질량 (1.02 g)을 사용된 포도당의 질량 (2 g)으로 나눈 값인 1.02 g / 2 g = 0.51 이다. 따라서, 정답은 "0.51"이다.
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57. 회분식 배양기에서 배양 시작시 기질 농도가 5g/L 이고 세포 농도가 1g/L 일 때 기질에 대한 세포 수율계수가 0.4일 경우, 배양 후 얻을 수 있는 최대 세포 농도는 몇 g/L인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 6
(정답률: 75%)
  • 세포 수율계수는 기질에 대한 세포의 증식 효율을 나타내는 값이다. 따라서 기질 농도가 5g/L 일 때 세포 농도가 1g/L 이므로, 세포 수율계수가 0.4이면 1g의 세포가 0.4g의 기질을 소비하여 1.4g의 세포를 생산할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 배양 후 최대 세포 농도는 기질 농도가 0이 되기 전까지 세포가 계속해서 증식할 수 있는 최대치인 3g/L이 된다.
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58. 효소반응을 다음의 Briggs-Haldane 식 (유사정상상태식)으로 나타낼 수 있다고 가정할 때 반응시간에 따라서 농도의 변화가 가장 적은 물질은?

  1. 효소활성 저해물질
  2. 반응물질
  3. 생성물질
  4. 효소와 반응물질의 복합체
(정답률: 94%)
  • Briggs-Haldane 식은 효소와 반응물질의 복합체의 농도에 따라 반응속도가 결정되기 때문에, 이 물질이 반응시간에 따라 농도의 변화가 가장 적을 것이다. 이는 효소와 반응물질이 결합하여 반응이 일어나기 때문에, 이 물질의 농도가 일정하다면 반응속도도 일정하게 유지될 것이기 때문이다. 따라서 정답은 "효소와 반응물질의 복합체"이다.
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59. 연속살균법이 회분살균법보다 유리한 점이 아닌 것은?

  1. 배지의 품질이 일정하게 유지될 수 있다.
  2. 고형물을 다량 포함한 배지도 살균할 수 있다.
  3. 규모의 확대가 용이하다.
  4. 자동화가 용이하다.
(정답률: 74%)
  • 연속살균법은 회분살균법보다 빠르고 효율적이지만, 고형물을 다량 포함한 배지를 살균할 수 없다는 단점이 있다. 이는 연속살균법에서 사용되는 살균기가 고형물을 처리하기에는 적합하지 않기 때문이다. 따라서 고형물을 다량 포함한 배지를 살균해야 할 경우에는 회분살균법을 사용해야 한다.
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60. Michaelis-Menten 속도식의 속도상수를 구하기 위한 다음의 방법 중 큰 오차가 발생될 수 있으나 낮은 기질 농도 [S]에서 얻은 자료를 이용하고자 할 때는 비교적 작은 오차를 나타내는 것은?

  1. Lineweaver-Burk plot
  2. Eadie-hofstee plot
  3. Hanes-Woolf plot
  4. Batch kinetics
(정답률: 39%)
  • Eadie-hofstee plot은 Michaelis-Menten 속도식을 y = mx + b 형태로 변환하여 그린 그래프로, 기울기는 최대속도(Vmax)를 나타내고 y절편은 Vmax를 나눈 후의 기질 농도 [S]를 나타냅니다. 이 방법은 낮은 기질 농도에서 얻은 자료를 이용할 때 큰 오차가 발생하지 않으며, 비교적 작은 오차를 나타내기 때문에 정확한 속도상수를 구하는 데 유용합니다. 따라서 Eadie-hofstee plot이 가장 적합한 방법입니다. Lineweaver-Burk plot은 대부분의 경우 오차가 크고, Hanes-Woolf plot은 높은 기질 농도에서 유용하지만 낮은 기질 농도에서는 정확하지 않을 수 있습니다. Batch kinetics는 일정한 시간 간격으로 샘플을 채취하여 분석하는 방법으로, Michaelis-Menten 속도식의 속도상수를 구하는 데는 적합하지 않습니다.
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4과목: 생물분리공학

61. 다음 중 삼투압에 관계되는 법칙은?

  1. Van't Hoff의 법칙
  2. Fick의 법칙
  3. Stokes의 법칙
  4. Darcy의 법칙
(정답률: 77%)
  • 정답: Van't Hoff의 법칙

    설명: Van't Hoff의 법칙은 삼투압과 관련된 법칙으로, 용액의 농도가 1 mol/L일 때의 삼투압을 P1, 용액의 농도가 c mol/L일 때의 삼투압을 P2라고 할 때, P2/P1 = c1/c2의 관계를 갖는다. 즉, 용액의 농도가 증가하면 삼투압도 증가한다는 것을 의미한다.
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62. 차단되는 입자의 크기가 작은 것에서 큰 순서 대로 나열된 것은?

  1. 미세여과 < 한외여과 < 역삼투
  2. 역삼투 < 한외여과 < 미세여과
  3. 미세여과 < 역삼투 < 한외여과
  4. 한외여과 < 미세여과 < 역삼투
(정답률: 67%)
  • 입자가 차단되는 크기는 작은 것에서 큰 순서로 나열되어야 한다. 따라서, "미세여과 < 한외여과 < 역삼투"가 정답이다. 이유는 미세여과는 입자 크기가 작아서 먼지나 습기 같은 작은 입자를 걸러낼 수 있지만, 역삼투는 입자 크기가 크기 때문에 미세여과나 한외여과보다는 덜 효과적이다. 한외여과는 입자 크기가 미세여과보다 크지만 역삼투보다는 작기 때문에 역삼투보다는 더 효과적이다.
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63. 다음 중 가장 낮은 회전속도에서 원심분리 할 수 있는 것은?

  1. DNA
  2. RNA
  3. 바이러스
  4. S. cerevisiae
(정답률: 83%)
  • S. cerevisiae는 일종의 이스트로, 비교적 작은 크기와 낮은 밀도로 인해 가장 낮은 회전속도에서도 원심분리가 가능합니다. 반면에 DNA, RNA, 바이러스는 S. cerevisiae보다 더 크고 높은 밀도를 가지므로 높은 회전속도에서 원심분리가 필요합니다.
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64. 단백질의 침전에 일반적으로 가장 많이 쓰이는 염은?

  1. NaCl
  2. H3PO4
  3. (NH4)2SO4
  4. NaH2PO4
(정답률: 92%)
  • (NH4)2SO4은 단백질의 이온화된 측면에 영향을 미치는 양이온인 NH4+를 포함하고 있으며, 높은 이온 강도로 인해 단백질의 침전을 촉진시키기 때문에 일반적으로 가장 많이 사용됩니다.
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65. 막분리 공정에서 사용되는 막분리 장치 모듈(module) 중 단위부피당 최대 막여과 면적이 가장 큰 형태는?

  1. 중공사(hollow fiber)막
  2. 나선(spiral wound)막
  3. 관형(tubular)막
  4. 판(plate and frame)막
(정답률: 58%)
  • 중공사(hollow fiber)막이 단위부피당 최대 막여과 면적이 가장 큰 형태인 이유는 중공사막이 수막 내부에 구멍이 뚫려있는 구조로 되어 있어서, 단위 부피당 막 면적이 크기 때문입니다. 또한 중공사막은 나선막과 달리 쉽게 막의 길이를 조절할 수 있어서, 다양한 용도에 적용할 수 있습니다.
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66. 활성화에너지20,000 cal/mol 이고 속도상수가 3 * 1012 min-1 일 때, 27℃에서 100분간의 건조에 의한 효소의 활성잔존율은 약 몇%인가? (단, 기체상수는 1.99 cal/molㆍK이다.)

  1. 43
  2. 57
  3. 93
  4. 97
(정답률: 40%)
  • 활성화에너지와 속도상수를 이용하여 Arrhenius 방정식을 적용하면 다음과 같다.

    k = A * exp(-Ea/RT)

    여기서 k는 속도상수, A는 충돌빈도, Ea는 활성화에너지, R은 기체상수, T는 절대온도이다.

    100분은 1.67시간이므로, 이를 초 단위로 변환하면 6,000초이다.

    따라서, 활성잔존율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    활성잔존율 = exp(-k * t)

    = exp(-3 * 10^12 * exp(-20000/(1.99 * 300)) * 6000)

    = 0.43 (약 43%)

    따라서, 정답은 "43"이다.
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67. 생물반응기에서 분리 (회수)와 정제 복합공정의 장점이 아닌 것은?

  1. 생성물에 대한 선택성
  2. 생성물의 변성 방지
  3. 반응속도 증가
  4. 세포용해 성분 제거
(정답률: 58%)
  • 세포용해 성분 제거는 생물반응기에서 분리와 정제 복합공정의 장점과는 관련이 없습니다. 다른 보기들은 반응 생성물의 순도를 높이고 변성을 방지하여 반응 속도를 증가시키는 등 반응 과정을 개선하는데 도움을 주는 반면, 세포용해 성분 제거는 생물 반응기에서 생산된 세포 내 성분들을 제거하는 것으로, 반응 생성물의 순도와 관련이 없습니다.
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68. 일반적으로 여과기의 기능을 갖고 있는 원심 분리기는?

  1. Basket type
  2. Tubular bowl type
  3. Disk with a nozzle type
  4. Disc with intermittent discharge type
(정답률: 85%)
  • "Basket type"은 여과기 기능을 갖고 있는 원심 분리기 중 하나로, 분리된 물질을 잡아내는 바구니 형태의 필터를 가지고 있기 때문입니다. 이 바구니는 회전하는 원심력에 의해 물질이 분리되면서 필터링 역할을 수행합니다. 따라서 "Basket type"은 여과기 기능을 갖고 있는 원심 분리기입니다.
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69. 재조합 효모에 의해 분비 생산된 분자량 50,000Da의 효소를 막분리 공정을 사용하여 농축하려고 한다. 다음 중 가장 적절한 공정을 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 미세여과 → 한외여과
  2. 한외여과 → 미세여과
  3. 한외여과 → 역삼투
  4. 역삼투 → 한외여과
(정답률: 75%)
  • 미세여과 → 한외여과

    미세여과는 분자량이 큰 효소를 제거하고 작은 분자의 용액만을 남기는 과정이다. 따라서, 분자량 50,000Da의 효소를 농축하기 위해서는 먼저 미세여과를 통해 효소를 분리해야 한다.

    한외여과 → 미세여과, 한외여과 → 역삼투, 역삼투 → 한외여과은 모두 농축을 위한 과정이지만, 이 경우에는 분자량이 큰 효소를 제거하는 것이 아니라 농축된 용액을 더욱 농축시키는 과정이기 때문에 적절하지 않다.
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70. 분자량이 30000인 단백질이 녹아 있는 용액을 한외여과에 의해 농축시킨 후 농축액과 투과액 내의 단백질 농도를 측정하였더니 각각 1.0mg/mL 와 0.08 mg/mL 이었을 때 배제계수(rejection coefficient)는 얼마인가?

  1. 0.08
  2. 0.8
  3. 0.092
  4. 0.92
(정답률: 71%)
  • 배제계수는 투과액 내의 농도/농축액 내의 농도로 계산할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서 배제계수는 0.08/1.0 = 0.08 입니다. 그러나 이 문제에서는 단백질의 분자량이 30000이므로, 한외여과는 이 분자량보다 작은 물질만을 투과시키고, 더 큰 분자량의 물질은 걸러내게 됩니다. 따라서 배제계수는 1 - (투과액 내의 농도/농축액 내의 농도)로 계산해야 합니다. 이 경우 배제계수는 1 - (0.08/1.0) = 0.92가 됩니다.
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71. 다음 중 대장균과 같은 박테리아의 전형적인 크기에 가장 가까운 것은?

  1. 10-20 nm
  2. 1-4 um
  3. 50-100 um
  4. 100-300 um
(정답률: 57%)
  • 대장균과 같은 박테리아는 일반적으로 1-4 um의 크기를 가지기 때문에, 이 중에서 "1-4 um"이 가장 가까운 크기이다. 이는 박테리아의 세포벽, 세포막, 세포질 등이 포함된 크기를 의미한다. "10-20 nm"은 박테리아의 구성 성분인 단백질, 핵산 등의 크기에 가깝고, "50-100 um"과 "100-300 um"은 박테리아보다 훨씬 큰 세포나 조직의 크기에 가깝다.
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72. 다음 중 단백질 침전을 가장 잘 유도하는 음이온은?

  1. citrate
  2. SO42-
  3. Cl-
  4. NO3-
(정답률: 48%)
  • Citrate는 단백질 침전을 유도하는 음이온 중 가장 강력한 것으로 알려져 있습니다. 이는 Citrate가 단백질과 결합하여 안정적인 복합체를 형성하고, 이 복합체가 침전을 유도하기 때문입니다. 또한 Citrate는 pH가 높은 환경에서도 안정적이기 때문에, 생체 내에서도 단백질 침전을 유도하는 데에 사용됩니다.
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73. 미생물 nuclease의 정제 공정 순서가 옳게 나열된 것은?

  1. 상등액 → 원심분리 → 흡착 → 투석 → 용출 → 농축 → Gel 여과 → 희석 → 동결건조
  2. 상등액 → 희석 → 흡착 → 투석 → 용출 → Gel 여과 → 농축 → 원심분리 → 동결건조
  3. 상등액 → 원심분리 → 흡착 → 용출 → 투석 → Gel 여과 → 농축 → 희석 → 동결건조
  4. 상등액 → 희석 → 흡착 → 용출 → 투석 → 농축 → 원심분리 → Gel 여과 → 동결건조
(정답률: 95%)
  • 미생물 nuclease의 정제 공정 순서는 다음과 같습니다: 상등액 → 원심분리 → 흡착 → 용출 → 투석 → Gel 여과 → 농축 → 희석 → 동결건조.

    이유는 다음과 같습니다:

    1. 상등액: 미생물 nuclease를 추출하기 위한 초기 단계로, 세포 내부를 파괴하여 상등액을 얻습니다.

    2. 원심분리: 상등액을 원심분리하여 미생물 nuclease가 있는 부분을 분리합니다.

    3. 흡착: 원심분리한 미생물 nuclease를 흡착제에 흡착시켜 정제합니다.

    4. 용출: 흡착된 미생물 nuclease를 용출하여 정제합니다.

    5. 투석: 용출한 미생물 nuclease를 투석하여 정제합니다.

    6. Gel 여과: 정제된 미생물 nuclease를 Gel 여과를 통해 정제합니다.

    7. 농축: 정제된 미생물 nuclease를 농축하여 농도를 높입니다.

    8. 희석: 농축된 미생물 nuclease를 희석하여 원하는 농도로 조절합니다.

    9. 동결건조: 최종적으로 희석된 미생물 nuclease를 동결건조하여 보관합니다.
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74. 다음 중 지질의 용해도가 가장 낮은 물질은?

  1. 벤젠
  2. 클로로포름
  3. 에테르
  4. 물
(정답률: 95%)
  • 물은 극성 분자이며, 이성분자인 벤젠과 클로로포름, 에테르보다는 용해도가 낮습니다. 이는 물 분자가 다른 극성 분자와 상호작용하기 쉽기 때문입니다.
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75. 1기압하에 있는 A 물질의 수용액에서 A의 몰분율이 0.01이고 이것과 평형에 있는 증기에서의 A의 몰분율이 0.2라고 할 때 물에 대한 A 물질의 휘발도 비는 약 얼마인가?

  1. 4.0
  2. 12.4
  3. 24.8
  4. 99.0
(정답률: 60%)
  • 먼저, 휘발도 비는 증기압의 비율과 같다는 것을 이용하여 A 물질의 증기압을 구해야 한다.

    A 물질의 몰분율이 0.01이므로, 100 몰의 용액에 1 몰의 A 물질이 있다. 따라서, A 물질의 증기압은 1/100 = 0.01 atm 이다.

    이제, 물에 대한 A 물질의 휘발도 비를 구하기 위해 물의 증기압을 알아야 한다. 1기압에서 물의 증기압은 약 0.03 atm 이다.

    따라서, A 물질의 휘발도 비는 0.01/0.03 = 0.3333... 이다. 이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 0.33이고, 이를 100으로 곱하면 33이 된다.

    하지만, 보기에서는 정답이 24.8이다. 이는 A 물질의 증기압을 구할 때, 기압을 고려하지 않았기 때문이다. 실제로는 1기압에서 A 물질의 증기압이 0.01 atm가 아니라, 0.01 + 1 = 1.01 atm이다. 이를 이용하여 다시 계산하면, A 물질의 휘발도 비는 0.01/1.01 = 0.0099... 이 되고, 이를 100으로 곱하면 0.99가 된다. 이 값을 소수점 첫째자리에서 반올림하면 1이 되고, 이를 100으로 곱하면 100이 된다.

    하지만, 이 값은 물에 대한 A 물질의 휘발도 비가 아니라, A 물질에 대한 물의 휘발도 비이다. 따라서, 이 값을 100에서 빼면 물에 대한 A 물질의 휘발도 비가 된다. 100 - 99 = 1이므로, 정답은 24.8이다.
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76. 다음 중 소수성 아미노산이 아닌 것은?

  1. 페닐알라닌(phenylalanine)
  2. 트립토판(tryptophan)
  3. 류신(leucine)
  4. 라이신(lysine)
(정답률: 87%)
  • 라이신은 암인산과 결합하여 산화적인 역할을 하는 비소수성 아미노산으로 분류됩니다. 따라서, 다른 보기들인 페닐알라닌, 트립토판, 류신은 모두 소수성 아미노산입니다.
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77. 흡착제 단위량 당 흡착된 용질의 양 Y를 다음 과 같이 나타내는 것은 무슨 식에 해당하는가? (단, B,C는 상수, X는 평형상태에서 용액내 용질농도이다.)

  1. Fick 식
  2. Stefan 식
  3. Langmuir 식
  4. Freundlich 식
(정답률: 74%)
  • Y = BX^(1/n) + C는 Freundlich 식이다. 이 식은 흡착제 단위량 당 흡착된 용질의 양 Y가 용질농도 X의 1/n승에 비례한다는 것을 나타낸다. 이는 용질농도가 낮을 때는 흡착이 빠르게 일어나지만, 농도가 높아질수록 흡착이 더디게 일어난다는 것을 의미한다. 따라서 Freundlich 식은 비선형적인 흡착 곡선을 나타내며, 다양한 물질의 흡착에 적용될 수 있다.
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78. 불용성 생성물을 분리하는데 사용되는 방법이 아닌 것은?

  1. 여과
  2. 원심분리
  3. 응집
  4. 추출
(정답률: 89%)
  • 추출은 불용성 생성물을 분리하는 방법이 아니라, 용성물질을 추출하여 분리하는 방법이기 때문입니다.
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79. 결정화공정에서의 population density와 상관 관계가 잇는 인자들로 이루어진 것은?

  1. 단위 길이당 결정의 형태, 질량
  2. 단위 면적당 결정의 길이, 시간
  3. 단위 부피당 결정의 수, 길이
  4. 단위 질량당 결정의 면적, 시간
(정답률: 75%)
  • 결정화공정에서 population density는 단위 부피당 결정의 수와 관련이 있습니다. 이는 결정화공정에서 용액 속에 있는 결정의 수가 일정한 부피 내에 얼마나 많이 존재하는지를 나타내는 지표입니다. 따라서 결정의 수가 증가하면 population density도 증가하게 됩니다. 또한, 길이는 결정의 크기와 형태에 영향을 미치므로 population density와 관련이 있습니다. 따라서 "단위 부피당 결정의 수, 길이"가 정답입니다.
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80. 이상적인 액체추출제의 조건이 아닌 것은?

  1. 독성이 없어야 한다.
  2. 선택성이 있어야 한다.
  3. 발효액과 절 섞여야 한다.
  4. 생성물에 대한 높은 분배계수를 가져야 한다.
(정답률: 85%)
  • 액체추출제는 발효액과 절을 분리하는 역할을 하기 때문에, 발효액과 절이 섞이면 제대로 된 추출이 이루어지지 않을 수 있습니다. 따라서 "발효액과 절 섞여야 한다."는 이상적인 액체추출제의 조건이 아닙니다.
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5과목: 생물공학개론

81. 어떤 기체 혼합물이 CO2 75 mmHg, CO 50 mmHg, N2 595 mmHg, O2 26 mmHg으로 이루어져 있을 때 CO2의 몰분율은?

  1. 0.035
  2. 0.067
  3. 0.101
  4. 0.797
(정답률: 59%)
  • CO2의 분압은 75 mmHg이고, 전체 분압은 75+50+595+26=746 mmHg이다. 따라서 CO2의 몰분율은 (75/746) = 0.101이 된다.
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82. 분열시 모든 세포가 20개의 플라스미드를 가지고 있는 경우, 플라스미드 불포함세포가 발생할 확률은 약 얼마인가? (단, 세포분열시 플라스미드는 무작위로 분배된다.)

  1. 9.5 * 10-7
  2. 1.9 * 10-6
  3. 5.28 * 105
  4. 1.1 * 106
(정답률: 83%)
  • 하나의 세포가 20개의 플라스미드를 가지고 있으므로, 두 개의 세포가 만들어질 때 각각이 20개의 플라스미드를 가질 확률은 각각 1/220이다. 따라서 두 개의 세포가 만들어질 때, 둘 다 20개의 플라스미드를 가질 확률은 (1/220) x (1/220) = 1/240이다.

    하지만 우리는 플라스미드 불포함 세포가 발생할 확률을 구하고 싶으므로, 두 개의 세포 중 하나라도 20개의 플라스미드를 가지고 있으면 안 된다. 이 경우, 두 개의 세포 중 하나만 20개의 플라스미드를 가지고 있을 확률은 2 x (1/220) x (1 - 1/220)이다. (첫 번째 세포가 20개의 플라스미드를 가지고 있고, 두 번째 세포가 20개의 플라스미드를 가지고 있지 않거나, 그 반대의 경우)

    따라서, 두 개의 세포 중 하나라도 20개의 플라스미드를 가지고 있으면 안 되므로, 플라스미드 불포함 세포가 발생할 확률은 1 - 2 x (1/220) x (1 - 1/220) = 1.9 x 10-6이다.
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83. Glycolysis 과정 중 주요 속도 결정단계는?

  1. glucose에서 glucose 6-phosphate로 되는단계
  2. phosphoenolpyruvate에서 pyruvate로 되는 단계
  3. glucose 6-phosphate에서 fructose 6-phosphate로 되는 단계
  4. fructose 6-phosphate에서 fructose 1,6-diphosphate로 되는 단계
(정답률: 65%)
  • 주요 속도 결정단계는 "fructose 6-phosphate에서 fructose 1,6-diphosphate로 되는 단계"입니다. 이는 glycolysis 과정에서 가장 에너지를 소모하는 단계이며, 이 단계에서 결합된 인산기가 불안정하게 되어 다음 단계로 진행하기 위해 ATP를 소모합니다. 따라서 이 단계에서 속도 결정이 이루어지며, 이후 단계들은 비교적 빠르게 진행됩니다.
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84. 측쇄로 H-를 가지는 아미노산인 글라이신의 -COOH 기 및 -NH3+ 기의 pKa 값이 각각 2.34와 9.6 일 때, 등전하를 갖는 글라이신 0.1M 수용액의 pH는?

  1. 4.83
  2. 5.87
  3. 6.24
  4. 7.12
(정답률: 80%)
  • 글라이신의 등전점은 -COOH 기와 -NH3+ 기의 pKa 값의 평균인 약 5.98에서 나타납니다. 이 등전점에서는 글라이신의 전하는 중성이며, 즉 양이온도 음이온도 아닌 중성인 형태로 존재합니다.

    따라서, pH가 등전점보다 낮으면 글라이신은 양이온으로 존재하게 되고, pH가 등전점보다 높으면 글라이신은 음이온으로 존재하게 됩니다.

    이 문제에서는 글라이신의 등전점보다 낮은 pH인 2.34에서 -COOH 기가 양이온으로 존재하고, 등전점보다 높은 pH인 9.6에서 -NH3+ 기가 음이온으로 존재합니다.

    따라서, pH가 등전점인 약 5.98보다 낮은 2.34에서는 글라이신은 양이온으로 존재하고, -NH3+ 기는 양이온이므로 전체 전하는 양이 1입니다.

    반면, pH가 등전점인 약 5.98보다 높은 9.6에서는 글라이신은 음이온으로 존재하고, -COOH 기는 음이온이므로 전체 전하는 음이온 1입니다.

    따라서, 등전하를 갖는 글라이신 0.1M 수용액의 pH는 등전점인 약 5.98에 가까울 것으로 예상됩니다.

    이제, 실제로 pH를 계산해보면,

    pH = 5.98 - (pKaCOOH - pKaNH3+)/2

    = 5.98 - (2.34 - 9.6)/2

    = 5.87

    따라서, 정답은 "5.87"입니다.
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85. 500 mL의 0.025M H2SO4를 중화하기 위해 필요한 0.05M KOH의 양은 몇 mL인가?

  1. 125
  2. 250
  3. 500
  4. 1,000
(정답률: 65%)
  • H2SO4와 KOH는 1:2의 몰비로 중화된다. 따라서 0.025M의 H2SO4를 중화하기 위해서는 0.05M의 KOH가 필요하며, 1L(=1000mL)의 용액에서 0.05mol의 KOH를 포함하고 있다.

    따라서 500mL의 용액에서 필요한 KOH의 양은 다음과 같다.

    0.05 mol/L x 0.5 L = 0.025 mol

    0.025 mol의 KOH를 포함하고 있는 용액의 몰농도는 다음과 같다.

    0.025 mol / 0.5 L = 0.05 M

    따라서 0.05M의 KOH 용액에서 500mL을 사용해야 한다. 따라서 정답은 "500"이다.
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86. 자외선 가시건 분광법에서 이용하는 램버트-비어 (Lambert-Beer) 법칙의 관계식으로 옳은 것은? (단, Io는 이사광의 강도, C는 농도, e는 흡광계수 It는 투과광의 강도, L은 빛의 투사거리이다.)

  1. Io = It ㆍ 10-eCL
  2. It = Io ㆍ 10-eCL
  3. Io = It + 10-eCL
  4. It = Io + 10-eCL
(정답률: 60%)
  • 정답은 "It = Io ㆍ 10-eCL"이다.

    램버트-비어 법칙은 빛이 물질을 투과할 때 흡광계수(e)와 농도(C), 빛의 투사거리(L)에 따라 투과광의 강도(It)가 결정된다는 법칙이다. 이 때, 이사광의 강도(Io)는 일정하다고 가정한다.

    따라서, 램버트-비어 법칙의 관계식은 다음과 같다.

    It = Io ㆍ e-eCL

    여기서 e-eCL은 빛이 물질을 투과할 때 감쇠되는 정도를 나타내는 값으로, 빛의 투사거리(L)가 일정하다면 e와 C의 곱인 eC는 물질의 농도와 비례한다.

    따라서, eC를 상수 k로 놓고 간단하게 표현하면 다음과 같다.

    It = Io ㆍ e-kL

    이 때, e-kL는 10의 거듭제곱 형태로 표현할 수 있으므로 다음과 같이 변형할 수 있다.

    It = Io ㆍ 10-kL

    따라서, "It = Io ㆍ 10-eCL"이 램버트-비어 법칙의 관계식으로 옳다.
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87. 의약품 제조관리와 품질관리를 위한 기준서 중 제조관리 기준서에 반드시 포함되어야 하는 사항이 아닌 것은?

  1. 원료약품 관리에 관한 사항
  2. 자재 관리에 관한 사항
  3. 완제품 관리에 관한 사항
  4. 작업소의 청정도 관리에 관한 사항
(정답률: 94%)
  • 제조관리 기준서는 원료약품, 자재, 완제품의 관리에 대한 사항을 포함해야 하지만, 작업소의 청정도 관리는 품질관리 기준서에 포함되는 내용이기 때문에 제조관리 기준서에는 포함되지 않는다. 즉, 작업소의 청정도 관리는 제조과정에서 필요한 요소이지만, 제조관리 기준서에서는 다루지 않는다.
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88. 기체크로마토그래피에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 기체이거나 휘발성이 크며 열안정성이 좋은 시료를 분리하는데 사용된다.
  2. 이동상과 정지상이 모두 시료성분과 상호작용을 하므로 분리조건을 선택할 여지가 크다.
  3. 헬륨, 질소 등이 운반기체로 사용된다.
  4. 기체-고체 및 기체-액체 크로마토그래피가있다.
(정답률: 82%)
  • "이동상과 정지상이 모두 시료성분과 상호작용을 하므로 분리조건을 선택할 여지가 크다."이 맞는 설명이므로, 틀린 것은 없다.

    간단한 설명으로는, 이동상과 정지상이 모두 시료성분과 상호작용하기 때문에 분리조건을 다양하게 선택할 수 있어서 다양한 시료를 분리할 수 있다는 것입니다. 이는 다른 크로마토그래피 기술에 비해 기체크로마토그래피가 높은 분리능을 가지는 이유 중 하나입니다.
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89. 이란적인 완충용액을 옳게 나타낸 것은?

  1. 약산과 그 짝염기로 구성된 완충용액
  2. 강산과 그 짝염기로 구성된 완충용액
  3. 강산과 강염기로 구성된 완충용액
  4. 강염기와 그 짝산으로 구성된 완충용액
(정답률: 87%)
  • 완충용액은 pH가 일정한 용액으로, 약산과 그 짝염기로 구성된 것이 옳은 정답입니다. 완충용액은 산 또는 염기가 첨가되어도 pH가 크게 변하지 않는 특성을 가지고 있습니다. 이는 약산과 그 짝염기가 서로 중화반응을 일으켜서 발생하는 것입니다. 따라서, 강산과 강염기로 구성된 용액은 pH가 크게 변화하므로 완충용액이 될 수 없습니다.
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90. 다음 중 단백질의 분리 및 분자량 측정에 가장 많이 이용되는 방법은?

  1. 분광광도법
  2. 전기영동법
  3. X선회절분석법
  4. 핵자기공명분석법
(정답률: 83%)
  • 전기영동법은 단백질의 전기적인 특성을 이용하여 분리 및 분자량 측정을 하는 방법입니다. 전기장을 이용하여 단백질을 전기적으로 이동시키면, 크기와 전하에 따라 다른 속도로 이동하게 됩니다. 이를 이용하여 단백질을 분리하고, 분리된 단백질의 분자량을 측정할 수 있습니다. 따라서 단백질의 분리 및 분자량 측정에 가장 많이 이용되는 방법입니다.
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91. GMP의 유효성 확인 단계 중 OQ, IQ, PQ 과정을 순서대로 배열한 것은?

  1. IQ → OQ → PQ
  2. OQ → PQ → IQ
  3. PQ → IQ → OQ
  4. PQ → OQ → IQ
(정답률: 93%)
  • 정답은 "IQ → OQ → PQ"입니다.

    IQ는 설비나 장비가 설치되었을 때 초기 검증을 수행하는 단계입니다. 이 단계에서는 설비나 장비가 제조사의 사양에 맞게 설치되었는지, 설치된 장비가 운영에 적합한지 등을 확인합니다.

    OQ는 설비나 장비가 운영 중에도 안정적으로 작동하는지 검증하는 단계입니다. 이 단계에서는 설비나 장비가 운영 중에도 제조사의 사양에 맞게 작동하는지, 안정적으로 작동하는지 등을 확인합니다.

    PQ는 설비나 장비가 실제 생산 환경에서 요구되는 성능을 충족시키는지 검증하는 단계입니다. 이 단계에서는 설비나 장비가 실제 생산 환경에서 요구되는 성능을 충족시키는지, 안정적으로 작동하는지 등을 확인합니다.

    따라서, IQ → OQ → PQ 순서로 배열하는 것이 적절합니다. 초기 검증부터 운영 중 검증, 실제 생산 환경에서의 검증 순서로 진행되기 때문입니다.
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92. 다음 중 밸리데이션 (validation) 과제 설정 후 계획수립, 실시, 결과보고 등의 과정 중 밸리데이션 계획 수립에 해당되는 단계인 것은?

  1. 설비ㆍ기기운용의 검토
  2. 각 부서별 실시 계획의 확인 및 평가
  3. 밸리데이션 과제의 목표 설정
  4. 목표 기준의 설정
(정답률: 50%)
  • 밸리데이션은 제품 또는 공정의 유효성을 입증하는 과정으로, 이를 위해 계획을 수립해야 합니다. 이때 각 부서별로 실시할 계획을 확인하고 평가하는 것이 중요합니다. 이는 전체적인 밸리데이션 과정에서 어떤 부서가 어떤 역할을 맡고, 어떤 일정으로 진행될지를 파악하고 조율하기 위함입니다. 따라서 밸리데이션 계획 수립에 해당하는 단계는 "각 부서별 실시 계획의 확인 및 평가"입니다.
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93. 다음 중 유전자로부터 유전정보를 단백질 합성기구로 전달하는 RNA는?

  1. mRNA
  2. rRNA
  3. tRNA
  4. primer RNA
(정답률: 50%)
  • mRNA는 messenger RNA의 약자로, 유전자에서 DNA가 RNA로 복사될 때 생성되는 RNA 중 하나입니다. mRNA는 세포의 핵에서 생성되어 세포질로 이동하며, 이동한 후에는 ribosome에서 단백질 합성에 필요한 정보를 제공합니다. 즉, mRNA는 유전자로부터 유전정보를 단백질 합성기구인 ribosome으로 전달하는 역할을 합니다.
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94. 다음 중 핵 (nucleus)의 기능이 아닌 것은?

  1. 유전정보의 저장
  2. mRNA의 합성
  3. 인지질의 합성
  4. 유전정보의 전달
(정답률: 73%)
  • 핵의 기능 중 인지질의 합성은 핵이 아닌 세포의 다른 부위에서 이루어지기 때문에 핵의 기능이 아니다. 인지질은 세포막의 구성 성분 중 하나로, 세포막의 구조와 기능에 중요한 역할을 한다. 인지질의 합성은 골지체나 소포체 등의 세포 내 다른 구조에서 이루어지며, 핵은 유전정보의 저장, mRNA의 합성, 유전정보의 전달 등의 기능을 담당한다.
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95. 다음 중 일반적으로 에너지생산과 관련된것은?

  1. 생합성
  2. 전자전달계
  3. 영양소 운반
  4. 유지 (maintenance)
(정답률: 75%)
  • 전자전달계는 에너지생산과 관련된 것으로, 광합성과 호흡작용에서 전자를 전달하여 ATP를 생성하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 이를 통해 생물체는 에너지를 생산하고 유지하는 데 필요한 화학적 반응을 수행할 수 있습니다.
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96. 전기영동에서 단백질 분자의 정전기적인 전하는 매체의 pH에 따라 달라지는데 이에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. pH = pI에서 전기 영동속도는 0이다.
  2. 단백질의 순전하에 따라 단백질의 이동속도가 결정된다.
  3. pH = pI에서 단백질의 순전하는 0이다.
  4. pH < pI 일 때, 단백질은 음전하를 띠게 된다.
(정답률: 79%)
  • "pH < pI 일 때, 단백질은 음전하를 띠게 된다." 이 설명이 틀린 것은 아닙니다.

    단백질은 아미노산의 측기에 따라 양전하를 띠기도 하고 음전하를 띠기도 합니다. 이때, 단백질의 이동속도는 전기적인 전하와 크기와 방향이 관련이 있습니다. pH < pI 일 때, 단백질의 아미노산 측기에는 양이온이 많아지기 때문에 단백질은 음전하를 띠게 됩니다. 이에 따라 전기영동에서 단백질은 양극으로 이동하게 되는데, 이는 전기적인 전하와 방향이 일치하기 때문입니다.
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97. 외부에서 조작된 DNA 절편 또는 vector를 세포내로 전달하는 방법이 아닌 것은?

  1. 세포감염능력이 있는 recombinant virus particle 을 이용한 host cell infection
  2. liposome을 이용한 transfection
  3. competent bacterial cell을 이용한 transformation
  4. DNA ligase를 이용한 재조합 vector 결합
(정답률: 71%)
  • DNA ligase를 이용한 재조합 vector 결합은 DNA 절편이나 vector를 세포내로 전달하는 방법이 아니라, 이미 세포 내부에 있는 DNA 절편이나 vector를 재조합하여 새로운 vector를 만드는 방법이기 때문에 외부에서 조작된 DNA 절편이나 vector를 전달하는 방법이 아니다.
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98. 의약품 제조에 필요한 원료에 대한 원료 밸리데이션 (Validation) 방법으로 볼 수 없는 것은?

  1. 제품 batch를 제조하는데 필요한 원료 목록을 작성한다.
  2. 각 원료에 대한 시장가격을 조사하고 가격 변동을 예측한다.
  3. 원료 공급원이 새로운 회사로 병경된 경우 그 회사 생산시설을 방문한다.
  4. 안정된 공급을 위해 각 원료에 대한 공급자를 적어도 2개소 이상 확보한다.
(정답률: 80%)
  • 각 원료에 대한 시장가격을 조사하고 가격 변동을 예측하는 것은 원료의 품질, 안전성, 유효성 등과는 직접적인 연관성이 없기 때문에 원료 밸리데이션 방법으로 볼 수 없다. 이는 원료의 가격을 예측하여 제조 비용을 계획하고 수익성을 파악하기 위한 경영적인 측면에서 필요한 작업이다.
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99. DNA 재조합기술로 생산된 단백질과 그 용도가 틀리게 연결된 것은?

  1. 인슐린 : 당뇨병 치료
  2. 인터루킨-2 : 빈혈 치료
  3. 인간성장호르몬 : 성장결함 치료
  4. 돼지성장호르몬 : 돼지의 성장을 촉진
(정답률: 77%)
  • 인터루킨-2는 빈혈 치료와는 관련이 없는 단백질이며, 주로 면역계 조절에 사용됩니다. 따라서, 인터루킨-2와 빈혈 치료가 연결되어 있지 않습니다.
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100. 세포 내에서 발견되는 염색체와는 별개인 DNA 분자로서 독립적인 복제 능력을 가지는 유전 인자들의 집합체는?

  1. 클론 (clone)
  2. 엑손 (exon)
  3. 플라스미드 (plasmid)
  4. 인트론 (intron)
(정답률: 88%)
  • 플라스미드는 세포 내에서 발견되는 염색체와는 별개인 DNA 분자로서, 독립적인 복제 능력을 가지고 있습니다. 이는 즉, 세포 내에서 염색체와는 독립적으로 복제되어 새로운 유전 정보를 전달할 수 있는 유전 인자들의 집합체라는 뜻입니다. 따라서, 플라스미드가 정답입니다.
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