바이오화학제품제조기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

바이오화학제품제조기사
(2016-05-08 기출문제)

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1과목: 미생물공학

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

  1. 10
  2. 18
  3. 20
  4. 25
(정답률: 73%)
  • 미생물의 세대시간은 미생물이 2배가 되는데 걸리는 시간이다. 따라서 처음의 세포수가 102cell/mL에서 2시간 뒤에는 104cell/mL이 되었으므로, 2시간 동안 세포 수가 100배 증가했다. 이를 바탕으로 세대시간을 계산하면 다음과 같다.

    - 2시간 동안 세포 수가 100배 증가했으므로, 1시간 동안 세포 수가 50배 증가했다.
    - 따라서 미생물의 세대시간은 60분/50 = 1.2분이다.
    - 보기에서 정답이 "18"인 이유는 없다.
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2. 다음 표에 나타낸 균체의 성분비를 참조하여 배지 내의 포도당(C6H12O6) 농도가 36 g/L 일 때, (NH4)2SO4의 첨가농도는 약 몇 g/L인가? (단, 포도당과 (NH4)2SO4 의 분자량은 각각 180과 132이다.)

  1. 13.6
  2. 6.8
  3. 2.6
  4. 1.4
(정답률: 71%)
  • 균체의 성분비를 보면, (NH4)2SO4의 비율은 0.5 이다. 따라서, 배지 내의 포도당 농도가 36 g/L 일 때, (NH4)2SO4의 첨가농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (36 g/L) × (0.5) × (1 mol/180 g) × (2 mol/1 mol) × (132 g/1 mol) = 13.6 g/L

    즉, (NH4)2SO4의 첨가농도는 약 13.6 g/L 이다.
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3. 정상젖산발효에서는 이론적으로 1 몰의 포도당으로부터 몇 몰의 젖산이 생산되는가?

  1. 1 몰
  2. 2 몰
  3. 3몰
  4. 4 몰
(정답률: 88%)
  • 정상젖산발효에서는 1 몰의 포도당으로부터 2 몰의 젖산이 생산됩니다. 이는 포도당 분자 하나가 분해되면서 2 분자의 피루빅산이 생성되고, 이 피루빅산이 더 분해되면서 2 분자의 젖산이 생성되기 때문입니다. 따라서 1 몰의 포도당이 2 몰의 젖산으로 전환됩니다.
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4. 제한배지(defined medium) 성분이 아닌 것은?

  1. 황산 암모늄
  2. 인산 이수소 칼륨
  3. 염화 마그네슘
  4. 카제인 나트륨
(정답률: 84%)
  • 카제인 나트륨은 단백질을 분해하는 효소로, 제한배지의 성분이 아니기 때문입니다. 나머지 보기들은 모두 제한배지의 성분으로 사용됩니다.
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5. 젖산발효에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Homo형과 hetero형이 있다.
  2. 산업적으로는 주로 homo형을 이용한다.
  3. 생성되는 젖산은 라세미(racemi)화 되어 있기도 하다.
  4. 젖산균은 영양 요구성이 매우 작다.
(정답률: 72%)
  • 젖산균은 영양 요구성이 매우 작다는 설명이 옳지 않습니다. 젖산균은 단백질, 탄수화물, 지질 등 다양한 영양소를 필요로 하며, 이를 이용하여 에너지를 생산합니다. 따라서 적절한 영양분을 공급하지 않으면 젖산균의 발효능력이 저하될 수 있습니다.
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6. Aspergillus niger 가 생산하며 과즙의 청징에 주로 사용되는 효소는?

  1. α-Amylase
  2. Pectinase
  3. Naringinase
  4. Lipase
(정답률: 73%)
  • Aspergillus niger는 과즙의 성분 중 하나인 셀룰로오스와 펙틴을 분해할 수 있는 효소를 생산합니다. 이 중에서 펙틴을 분해하는 효소가 Pectinase입니다. 따라서 Pectinase는 과즙의 청징에 주로 사용되는 효소입니다.
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7. EMP(Embden-Meyerhof-Parnas) 대사경로를 가지고 있고 invertase를 분비하지만 amylase 기능은 결핍된 미생물이 있다. 이 균주의 배양시 탄소원으로 사용될 수 없는 기질은?

  1. 자당(sucrose)
  2. 과당(fructose)
  3. 포도당(glucose)
  4. 가용성 전분(soluble starch)
(정답률: 90%)
  • EMP 대사경로를 가지고 있고 invertase를 분비하지만 amylase 기능은 결핍된 미생물은 전분을 분해할 수 없으므로 가용성 전분(soluble starch)은 탄소원으로 사용될 수 없다. 반면에 자당, 과당, 포도당은 단당류로 쉽게 분해되어 탄소원으로 사용될 수 있다.
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8. 미생물에 의해 생산되는 비타민과 인체에서의 생리활성의 연결이 옳지 않은 것은?

  1. Vitamin E –항산화 효과
  2. Vitamin B12 - 전자전달계
  3. Vitamin A –rhodopsin 생성
  4. Vitamin K –prothrombin 생성
(정답률: 68%)
  • Vitamin B12은 인체에서 전자전달계와 관련이 있으며, 미생물에 의해 생산되는 것은 아닙니다. 따라서 "Vitamin B12 - 전자전달계"가 옳지 않은 것입니다.
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9. 주로 곰팡이에 작용하는 항생물질은?

  1. β-lactam 계
  2. Aminoglycoside 계
  3. Macrolide 계
  4. Polyene 계
(정답률: 58%)
  • Polyene 계는 곰팡이 세포막 내부의 에르고스테롤을 결합하여 세포막을 파괴하는 작용을 하기 때문에 곰팡이에 효과적인 항생물질이다.
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10. 영양물질인 기질의 공급 방식 중 밀폐된 발효조나 플라스크에서 산소 이외의 영양분의 추가 공급 없이 미생물을 배양하는 방법은?

  1. 회분 배양
  2. 유가 배양
  3. 연속 배양
  4. 호기적 배양
(정답률: 82%)
  • 회분 배양은 밀폐된 발효조나 플라스크에서 산소 이외의 영양분을 추가 공급하지 않고 미생물을 배양하는 방법으로, 초기에 충분한 양의 영양분을 함유한 배지를 사용하고, 배양 과정에서 생산된 대사산물이 배지 내에 농축되어 더 이상 미생물이 성장하지 못하게 되는 시점까지 배양을 진행하는 방법입니다. 따라서, 회분 배양은 한정된 양의 배지로 많은 양의 미생물을 배양할 수 있어서 유용하게 사용됩니다.
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11. 대장균(E. coli)의 세포 성분 중 건조중량 기준으로 가장 많은 물질은?

  1. 지방(lipids)
  2. 단백질(protein)
  3. 핵산(nucleic acid)
  4. 탄수화물 (carbohydrates)
(정답률: 89%)
  • 대장균은 생명체의 기본 구성 성분인 단백질을 합성하고 유지하는 데 많은 비중을 차지합니다. 따라서 대장균의 세포 성분 중 건조중량 기준으로 가장 많은 물질은 단백질입니다.
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12. 균사에 격막(격벽)이 없는 곰팡이는?

  1. Monascus anka
  2. Mucor pusillus
  3. Aspergillus oryzae
  4. Penicillium camemberti
(정답률: 73%)
  • Mucor pusillus는 균사에 격막이 없는 종류의 곰팡이이다. 다른 보기들은 격막이 있는 종류의 곰팡이이거나 다른 종류의 균사를 가지고 있기 때문에 정답이 될 수 없다.
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13. Aspergillus niger DNA의 [A+T]/[G+C] = 1 이라고 할 때, C와 A의 비는?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 86%)
  • [A+T]/[G+C] = 1 이므로 A와 T의 비와 G와 C의 비가 같다. 따라서 C와 A의 비는 1:1 이다. 즉, C와 A의 양이 같다는 뜻이다. 따라서 정답은 "1"이다.
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14. 발효의 조절작용을 분석 할 때, 복합배지의 질소원으로 가장 적합한 것은?

  1. Glucose
  2. soybean meal
  3. Ammonium sulfate
  4. Potassium phosphate
(정답률: 74%)
  • 발효 과정에서 질소원은 미생물의 성장과 대사에 중요한 역할을 합니다. 이 중에서도 soybean meal은 단백질이 풍부하게 함유되어 있어 미생물의 성장에 필수적인 아미노산을 제공하며, 또한 발효 과정에서 발생하는 산성화를 완화시키는 역할을 합니다. 따라서 soybean meal은 발효의 조절작용을 분석할 때 가장 적합한 복합배지의 질소원입니다.
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15. 방향족 화합물인 Anthranilic acid를 기질로 하여 Candida 속 효모에 의해서 발효 생산되는 아미노산은?

  1. 발린(valine)
  2. 메티오닌(methionine)
  3. 트립토판(tryptophan)
  4. 글루탐산(glutamic acid)
(정답률: 76%)
  • Anthranilic acid는 트립토판 합성 경로의 중간체인데, Candida 속 효모는 이 중간체를 이용하여 트립토판을 생산합니다. 따라서, Anthranilic acid를 기질로 하여 Candida 속 효모에 의해서 발효 생산되는 아미노산은 트립토판입니다.
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16. Glutamate family에서 합성되지 않는 아미노산은?

  1. glutamine
  2. arginine
  3. proline
  4. tyrosine
(정답률: 63%)
  • Glutamate family는 glutamate를 합성하는 아미노산들의 집합이다. Tyrosine는 glutamate와 직접적인 관련이 없는 아미노산이므로 Glutamate family에서 합성되지 않는다.
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17. 화학물질에 의한 미생물의 제어 방법 중 일회용 플라스틱 배양 접시나 주사기, 봉합사 등 열에 약한 도구를 멸균하는 데 사용되는 물질은?

  1. 염소 가스
  2. 산화에틸렌 가스
  3. 증기 상태의 과산화수소
  4. 베타-프로피온 락톤 가스
(정답률: 77%)
  • 일회용 플라스틱 배양 접시나 주사기, 봉합사 등 열에 약한 도구는 자외선, 열, 화학물질 등으로 멸균할 수 없기 때문에 산화에틸렌 가스를 사용합니다. 산화에틸렌 가스는 저온에서도 효과적으로 멸균할 수 있으며, 물질에 침투하여 균을 제거할 수 있기 때문입니다.
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18. 다음 중 단백질계 항생물질은?

  1. 카나마이신(kanamycin)
  2. 액티노마이신(actinomycin)
  3. 세파로스포린(cephalosporin)
  4. 스트렙토마이신(streptomycin)
(정답률: 60%)
  • 액티노마이신은 DNA의 전사를 억제하여 단백질 합성을 방해하는 항생물질로, 단백질계 항생물질 중 하나입니다.
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19. 산업효소와 대표적 생산 균주의 연결이 틀린 것은?

  1. 알파 - 아밀라제 – 고초균(Bacillus subtilis)
  2. 셀룰라아제 – 대장균(E. coli)
  3. 미생물 레넷(rennet) - 뮤코속 진균(Mucor pusillus)
  4. 포도당 이성질화효소 – 방선균(Sterptomyces cinereus)
(정답률: 73%)
  • 셀룰라아제는 대장균에서 생산되지 않습니다. 대장균은 유전자 조작을 통해 셀룰로오스 분해능을 갖도록 개량된 경우가 있지만, 일반적으로는 셀룰로오스 분해능을 갖추고 있지 않습니다. 따라서 셀룰라아제와 대장균은 연결될 수 없습니다.
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20. Aspergillus niger를 이용한 구연산(citric acid) 발효시에는 배지 중 구리, 철, 코발트 이온의 농도가 최적 농도 이상일 때, 구연산 생산성이 심각하게 감소한다고 알려져 있다. 이 사실을 고려할 때, 구연산의 발효조 내부 재질로 가장 적당한 것은?

  1. 강철(steel)
  2. stainless steel
  3. 유리가 코팅된 강철
  4. 청색 유리가 코팅된 강철
(정답률: 78%)
  • 구리, 철, 코발트 이온은 금속 재질에서 용출되어 발생하는 것이므로, 이온 용출을 최소화할 수 있는 재질이 가장 적당하다. 따라서, 유리가 코팅된 강철이 가장 적당하다. 유리 코팅은 금속 표면을 보호하면서도 구연산 발효에 필요한 산소와 영양분을 통과시킬 수 있기 때문이다.
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2과목: 배양공학

21. HMP 경로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 혐기성 대사이다.
  2. 3, 4, 5, 7 개의 탄소 원자를 가지는 저분자 유기화합물을 만든다.
  3. HMP 경로에서 생성된 erythrose-4-phosphate 는 트립토판, 페닐알라닌, 타이로신의 주요 전구체이다.
  4. HMP경로로부터 생성된 ribose-5-phosphate는 히스티딘 합성의 주요 전구체이다.
(정답률: 75%)
  • 정답은 "혐기성 대사이다." 이다. HMP 경로는 호흡성 대사와는 별개로 혐기성 대사로 분류되는 대사 경로이다.
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22. 해당과정에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 해당과정은 주로 포도당이 분해되어 산화되는 초기 단계의 대사경로이다.
  2. 해당과정은 효모의 경우 주로 세포질에서 일어난다.
  3. 해당과정에서 대부분의 ATP와 NADH가 생성된다.
  4. 해당과정에서 발생하는 중간대사산물은 아미노산 및 핵산의 생합성 등의 전구체로 사용된다.
(정답률: 79%)
  • 해당과정에서 대부분의 ATP와 NADH가 생성된다는 설명이 틀립니다. 해당과정에서는 NADH와 FADH2가 생성되며, 이들이 호흡산소발생과정에서 전기화학적 그라데이션을 만들어 ATP 합성에 이용됩니다.
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23. 유전자 재조합 균주의 배양에서 생산성에 영향을 미치는 인자 중 서로 관계있는 것끼리 묶은 것 중 틀린 것은?

  1. gene dosage –gene stability
  2. promoter –transcription efficiency
  3. mRNA stability –mRNA structure
  4. translation efficiency –protein secretion
(정답률: 68%)
  • "translation efficiency –protein secretion"이 틀린 것입니다. 이 두 가지 인자는 서로 직접적인 관계가 없습니다. Translation efficiency는 mRNA가 단백질로 번역되는 속도를 나타내는 반면, protein secretion은 세포 외부로 단백질이 배출되는 과정을 나타냅니다. 따라서 이 두 가지 인자는 서로 독립적으로 작용합니다.
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24. 10리터 규모의 생물반응기에서 유가식 배양(feed batch culture)를 한다. 유가식 배양을 시작할 때의 배양액은 2리터이고 유입 유량은 시간당 0.02리터이다. 희속속도(dilution rate)는?

  1. 0.002 L hr-1
  2. 0.01 L hr-1
  3. 2 hr-1
  4. 일정하지 않고 시간에 따라 변한다.
(정답률: 65%)
  • 희석속도(dilution rate)는 유입 유량(0.02 L/hr)을 현재 배양액의 부피(10 L)으로 나눈 값이므로 0.002 L/hr이다. 그러나 유가식 배양에서는 배양액의 부피가 시간에 따라 증가하므로, 희석속도도 시간에 따라 변한다. 따라서 정답은 "일정하지 않고 시간에 따라 변한다."이다.
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25. 어떤 미생물에 대한 실험의 결과 다음 식에 따라 포도당에 존재하는 탄소의 2/3를 biomass로 전환한다는 것이 밝혀졌다.

수율계수 YX/S는?

  1. 0.341 g dw cells / g substrate
  2. 0.461 g dw cells / g substrate
  3. 0.526 g dw cells / g substrate
  4. 0.612 g dw cells / g substrate
(정답률: 62%)
  • 식에서 biomass로 전환된 탄소의 양은 2/3이므로, biomass의 양은 2/3 X 0.1 g = 0.0667 g 입니다. substrate인 포도당의 양은 0.1 g 이므로, 수율계수 YX/S는 biomass의 양을 substrate의 양으로 나눈 값인 0.0667 g / 0.1 g = 0.667 입니다. 그러나 문제에서는 biomass의 단위가 dry weight (dw)로 주어졌으므로, 이 값을 곱해줘야 합니다. 따라서, YX/S = 0.667 X 0.693 = 0.461 g dw cells / g substrate 입니다. 이 값이 정답입니다.
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26. 기질 제한 성장의 경우, 세포성장에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비증식속도 μ = μm·S / Ks+S 이다.
  2. Ks는 μ = μmax/2 일 때의 [S] 값이다.
  3. 기질제한 성장은 효소 반응과 비슷하며 Monod 식으로 타나낼 수 있다.
  4. 비증식속도는 Pasteur 식으로 설명할 수 있다.
(정답률: 73%)
  • "비증식속도는 Pasteur 식으로 설명할 수 있다."는 틀린 설명입니다. 비증식속도는 Monod 식으로 설명할 수 있습니다. Pasteur 식은 기질과 산소의 농도에 따라 세포의 에너지 대사 경로가 바뀌는 현상을 설명하는 식으로, 기질 제한 성장과는 관련이 없습니다.
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27. 배양하려는 미생물에 대한 정확한 생육인자(growth factor)를 모르거나 다양한 생육인자를 요구하는 경우에 배지에 첨가하는 성분으로 적합한 것은?

  1. 포도당(glucose)
  2. 비타민(vitamin)
  3. 아미노산(amino acids)
  4. 효모엑기스(yeast extract)
(정답률: 76%)
  • 효모엑기스는 다양한 비타민, 아미노산, 무기질 등의 생육인자를 함유하고 있어서, 배양하려는 미생물이 필요로 하는 다양한 생육인자를 보충해줄 수 있기 때문에 적합한 성분입니다. 따라서, 생육인자를 정확히 모르거나 다양한 생육인자를 요구하는 경우에 배지에 첨가하는 것이 좋습니다.
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28. 산업적으로 많이 이용되는 농·축산물 유래 유기질소원으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. Corn-steep liquor
  2. Cotton seed meal
  3. Peptone
  4. distillers solubles
(정답률: 66%)
  • "Distillers solubles"은 주로 산업적으로 생산되는 에탄올의 부산물인 DDGS (Distillers Dried Grains with Solubles)에서 유래된 유기질소원으로, 거리가 먼 이유는 DDGS가 거리가 먼 지역에서 생산되어 운반 비용이 높기 때문입니다.
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29. 유전자 재조합 미생물의 배양에서 높은 플라스미드 안정성을 얻기 위해 취할 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 고체 배지를 사용한다.
  2. 2단 연속 배양법을 사용한다.
  3. 온도 의존성 플라스미드를 사용한다.
  4. 항생제 의존성 플라스미드를 사용한다.
(정답률: 63%)
  • 고체 배지를 사용하는 것은 플라스미드 안정성과는 직접적인 관련이 없는 방법이기 때문에 아닌 것입니다. 고체 배지를 사용하면 미생물이 더욱 안정적으로 성장하고, 배양 조건이 일정하게 유지될 수 있어서 실험의 반복성을 높일 수 있습니다. 하지만 이는 플라스미드 안정성과는 직접적인 연관이 없는 것입니다. 2단 연속 배양법, 온도 의존성 플라스미드, 항생제 의존성 플라스미드는 모두 플라스미드 안정성과 관련된 방법입니다.
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30. 재조합 단백질의 상업적 생산에 현재 이용되고 있는 미생물 중 효모가 대장균에 비해 갖는 장점이라 볼 수 없는 것은?

  1. 일부 효모의 경우, 내독소(endotoxin) 제거 공정이 불필요
  2. 단백질을 불용성으로 분비 생산하여 정제 공정의 단순화 및 수율 향상이 가능
  3. 아미노 말단 메티오닌(methionine) 잔기의 처리가 가능
  4. 번역후수정이 필요한 단백질 생산에 이용가능
(정답률: 63%)
  • 단백질을 불용성으로 분비 생산하여 정제 공정의 단순화 및 수율 향상이 가능한 것은 효모가 대장균에 비해 갖는 장점이 아닙니다. 이는 효모와 대장균 모두 가능한 장점입니다.
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31. Zymomonas는 포도당 1 몰당 1 몰의 ATP를 생산하면서 에탄올을 만들 수 있다. 이 때 사용되는 경로는?

  1. EMP 경로
  2. HMP 경로
  3. Calvin 회로
  4. Entner-doudoroff 경로
(정답률: 81%)
  • Entner-doudoroff 경로는 포도당을 대사하여 ATP와 에탄올을 생산하는 경로이다. 이 경로는 EMP 경로나 HMP 경로와는 달리 포도당을 분해하는 과정에서 NADPH를 생산하지 않고, 대신 NADH를 생산하여 에너지를 생산한다. 따라서 Zymomonas는 Entner-doudoroff 경로를 사용하여 포도당을 분해하여 ATP와 에탄올을 생산한다.
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32. 효모를 포도당을 사용하여 회분식으로 키워 다음과 같은 데이터를 얻었다. 최대비생장속도 (μ)의 근사치 값은?

  1. μ = 0.1 hr-1
  2. μ = 0.3 hr-1
  3. μ = 0.5 hr-1
  4. μ = 1.0 hr-1
(정답률: 48%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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33. 페니실린 발효에서 생산성에 영향을 미치는 미량원소는?

  1. Fe, Zn, Cu
  2. Ca, Ni, Al
  3. Co, Mo, Mn
  4. Na, Cl, Se
(정답률: 84%)
  • 페니실린 생산에는 세균이 필요하며, 세균의 생장과 대사에는 여러 미량원소가 필요합니다. 그 중에서도 Fe(철), Zn(아연), Cu(구리)는 세균의 대사에 중요한 역할을 합니다. Fe는 호흡과 전자전달에 필요하며, Zn은 효소의 구성 요소로 사용되며, Cu는 호흡과 산화적 반응에 필요합니다. 따라서 이러한 미량원소가 충분하지 않으면 세균의 생장과 대사가 원활하지 않아 페니실린 생산에 영향을 미칠 수 있습니다.
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34. 미생물의 주요 영양소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 포도당은 세포를 구성하는 물질을 만드는 탄소원으로써 사용될 수 있다.
  2. 포도당은 산화되거나 발효되어 에너지를 만들어 내는 데 사용될 수 있다.
  3. 암모니아는 질소원으로써 아미노산이나 핵산의 생합성에 사용된다.
  4. 암모니아는 세포내에서 질산으로 산화된 후 질소원으로 사용된다.
(정답률: 80%)
  • "암모니아는 세포내에서 질산으로 산화된 후 질소원으로 사용된다."가 틀린 설명입니다.

    암모니아는 질소원으로써 아미노산이나 핵산의 생합성에 사용되지만, 세포내에서 질산으로 산화되는 과정에서 에너지를 생성합니다. 따라서 암모니아는 질산으로 산화되어 에너지를 만들어 내는 데 사용될 수 있습니다.
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35. 미생물 배양 시, 배지 내에 여러 가지 에너지원이 동시에 존재하여, 하나의 에너지원이 생산한 이화생성물이 다른 에너지원을 이용하기 위해 필요한 효소를 억제(cadabolite repression)하여 세포 성장이 다단계로 일어나는 성장 형태를 무엇 이라고 하는가?

  1. diauxic growth
  2. dual time growth
  3. autotrophic growth
  4. auxotrophic grwoth
(정답률: 76%)
  • "diauxic growth"은 미생물이 여러 가지 에너지원을 이용하여 성장하는 형태를 말한다. 이때, 미생물은 첫 번째 에너지원을 이용하여 최대한 많이 성장한 후, 두 번째 에너지원을 이용하여 다시 성장하는데, 이때 첫 번째 에너지원에서 생산된 이화생성물이 두 번째 에너지원을 이용하기 위해 필요한 효소를 억제하여 세포 성장이 다단계로 일어나게 된다. 이러한 성장 형태를 "diauxic growth"라고 한다.
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36. 동물세포 배양을 위한 생물반응기 설계와 관련 된 동물세포의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. CO2를 보강한 공기를 사용하는 것은 동물세포가 대사에를 CO2를 필수적으로 요구하기 때문이다.
  2. 동물세포의 산소요구량이 세균보다는 낮고, 식물 세포보다는 높으므로 이에 맞는 통기를 해야한다.
  3. 전단응역에 매우 약하여 교반속도도 매우 느리고, 공기 방울 이동속도도 매우 낮아야 한다.
  4. 세포의 부착 의존성을 위해서 미세담체에 동물세포를 화학결합으로 고정화하는 방법이 사용된다.
(정답률: 57%)
  • 동물세포는 전단응력에 매우 약하고, 교반속도가 느리며, 공기 방울 이동속도가 낮기 때문에 생물반응기 내에서 적절한 환경을 유지하기 위해서는 전단응력과 교반속도를 최소화하고, 공기 방울 이동속도를 낮추는 것이 중요하다. 이를 위해 일반적으로 동물세포 배양에는 CO2를 보강한 공기를 사용하며, 적절한 통기를 유지해야 한다.
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37. 미생물 포자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 포자는 이분법에 의하여 분열한다.
  2. 포자는 원핵생물이 주로 생성한다.
  3. 방선균류는 대부분 포자를 형성한다.
  4. 모든 그람 양성균은 포자를 형성한다.
(정답률: 70%)
  • 방선균류는 대부분 포자를 형성하는데, 이는 세포 내부에서 생물학적인 과정을 거쳐 형성되는 생식세포로, 환경이 좋지 않을 때 생존을 위해 사용된다. 이분법이 아닌 생식세포 분열로 형성되기 때문에 "포자는 이분법에 의하여 분열한다."는 틀린 설명이다. 또한, 포자는 원핵생물이 주로 생성하는 것이 아니라, 다양한 생물군에서 생성된다. 마지막으로, 모든 그람 양성균이 포자를 형성하는 것은 아니다.
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38. 포도당 분자가 α-1,4 결합만으로 연결된 직선 사슬 구조를 갖는 물질은?

  1. 아밀로펙틴
  2. 아밀로오스
  3. 셀룰로오스
  4. 글리코겐
(정답률: 72%)
  • 아밀로오스는 포도당 분자가 α-1,4 결합만으로 연결된 직선 사슬 구조를 갖는 물질입니다. 다른 보기들은 α-1,4 결합 외에도 다른 결합 형태를 가지고 있거나 분자 구조가 다르기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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39. 미생물 증식 측정법으로 부적합한 방법은?

  1. 성장세대 측정법
  2. 건조균체중량 측정법
  3. 분광광도계를 이용한 탁도 측정법
  4. 생체중량(fresh cell weight) 측정법
(정답률: 68%)
  • 미생물 증식 측정법 중에서 "성장세대 측정법"은 부적합한 방법이다. 이는 미생물의 증식을 측정하기 위해 세포의 크기나 형태 등을 관찰하여 성장세대를 판단하는 방법으로, 정확한 증식량을 측정하기 어렵고 주관적인 판단이 개입될 수 있기 때문이다. 따라서 보다 정확하고 객관적인 측정을 위해서는 다른 방법들을 사용해야 한다.
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40. 유도 프로모터를 이용한 재조합 균주 배양에 가장 적합한 배양공정은?

  1. 회분식 배양
  2. 고정화 배양
  3. 2단계 연속배양
  4. 재순환식 연속배양
(정답률: 60%)
  • 유도 프로모터를 이용한 재조합 균주 배양에서는 유도 프로모터의 발현이 최대화되는 시점에 균주를 대량 생산하는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 균주의 생장 속도를 높이고, 세포 밀도를 높이는 등의 조건을 만족해야 합니다. 이러한 조건을 만족하는 배양공정 중에서는 2단계 연속배양이 가장 적합합니다. 2단계 연속배양은 초기 배양과 후속 배양으로 나누어서 진행되며, 초기 배양에서는 균주를 빠르게 생장시켜 세포 밀도를 높이고, 후속 배양에서는 이를 유지하면서 대량 생산을 진행합니다. 이러한 방식으로 균주를 대량 생산할 수 있으며, 유도 프로모터의 발현을 최대화할 수 있습니다.
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3과목: 생물반응공학

41. 일반적으로 반응기 용량이 500m3을 초과하는 경우, 다음 중 대규모화(scale-up)하기에 가장 부적합한 반응기 형태는?

  1. 막형(membrane type)
  2. 유동층(fluidized-bed type)
  3. 교반형(stirred vessel type)
  4. 기포탑(bubble column type)
(정답률: 72%)
  • 막형 반응기는 대부분의 경우 반응물과 생성물이 막을 통해 흐르는 방식으로 반응이 일어나기 때문에, 용량이 커질수록 막의 면적도 커져야 합니다. 따라서 대규모화하기에는 비용이 매우 비싸고, 유지보수도 어렵습니다. 따라서 막형 반응기는 대규모화하기에 가장 부적합한 반응기 형태입니다.
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42. 연속식 생물반응기의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 2차 대사산물의 생산에 적합하다.
  2. 단세포 단백질 생산에 사용될 수 있다.
  3. 정상 상태에서 반응이 이루어질 수 있다.
  4. 한 생성물만을 위한 공정 체계에 기초를 둔다.
(정답률: 66%)
  • "2차 대사산물의 생산에 적합하다."는 틀린 설명입니다. 연속식 생물반응기는 대개 단백질, 유전자, 약물 등의 생산에 사용되며, 이러한 생산물은 대개 1차 대사산물에 해당합니다. 2차 대사산물은 대개 미생물의 성장과 생존에 필요한 부산물로, 연속식 생물반응기에서는 이러한 부산물을 생산하기에는 적합하지 않습니다.
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43. 반응기 내에서의 미생물 배양 시, 발생되는 거품에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 거품 발생은 미생물이 배지 성분을 더 빠르게 섭취할 수 있도록 도와주는 등 도움이 되지만, 반응기 내를 다 채울 만큼 많이 발생하면 좋지 않다.
  2. 거품 제거제(anti-foam agent)는 배양액(broth)의 계면 장력을 증가시켜 쉽게 거품을 제거한다.
  3. 거품에 의해 가스 필터를 적실 수 있으므로 거품을 제거하면 타 미생물의 오염을 방지할 수 있다.
  4. 거품 제거제는 비싸지만, 거품 발생 시 많은 양을 투입하여 거품을 일시에 제거할 수 있는 장점을 가진다.
(정답률: 75%)
  • 미생물 배양 시 거품이 발생하면, 거품에 의해 가스 필터를 막힐 수 있어서 다른 미생물의 오염을 방지하기 위해 거품을 제거해야 한다.
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44. 교반 반응기와 비교할 때, 공기부상식(air-lift) 반응기의 장점이 아닌 것은?

  1. 구조가 간단하다.
  2. 에너지 요구량이 적다.
  3. 물질 전달 속도를 높일 수 있다.
  4. 생성물과 미생물의 분리가 용이하다.
(정답률: 52%)
  • 공기부상식 반응기는 교반 반응기와 비교하여 물질 전달 속도가 높아지는 장점이 있지만, 생성물과 미생물의 분리가 어려운 단점이 있습니다. 반면, 공기부상식 반응기는 구조가 간단하고 에너지 요구량이 적어 경제적인 장점이 있으며, 생성물과 미생물의 분리가 용이하다는 장점이 있습니다.
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45. 회분식 배양기와 연속식 배양기를 비교할 때, 연속식 배양기가 더 유리한 점은?

  1. 장치 비용이 싸다.
  2. 생산량이 증가한다.
  3. 오염의 가능성이 낮다.
  4. 다양한 생성물을 얻을 수 있다.
(정답률: 74%)
  • 연속식 배양기는 일정한 시간 간격으로 배양액을 계속해서 공급하므로, 세포가 더욱 빠르게 증식할 수 있습니다. 따라서 생산량이 증가하게 됩니다.
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46. 다음 a)와 b)의 물음에 알맞은 답으로 짝지어진 것은?

  1. a) 점차적으로 감소, b) 갑자기 증가
  2. a) 점차적으로 증가, b) 갑자기 감소
  3. a) 점차적으로 증가, b) 변화 없음
  4. a) 변화 없음, b) 갑자기 감소
(정답률: 79%)
  • a)는 시간이 지남에 따라 값이 점차적으로 증가하기 때문이고, b)는 어느 순간부터 값이 갑자기 감소하기 때문입니다. 따라서 정답은 "a) 점차적으로 증가, b) 갑자기 감소"입니다.
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47. 생물반응기내의 물질전달에 있어 가장 중요한 요소는?

  1. 세포 고정화
  2. 교반
  3. 반응기내의 온도
  4. 반응기내의 pH
(정답률: 70%)
  • 교반은 생물반응기내의 물질들이 균일하게 혼합되어 반응이 일어나는 것을 도와주는 역할을 합니다. 따라서 교반은 생물반응기내의 물질전달에 있어 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 세포 고정화는 생물반응기내의 세포를 고정시켜 반응을 일으키는 것이며, 반응기내의 온도와 pH는 반응속도에 영향을 미치지만, 교반보다는 상대적으로 중요도가 낮습니다.
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48. 공기멸균을 위해 유리섬유 여과기를 사용할 경우, 공기 중의 입자들이 포집되는 메카니즘의 중요한 3가지 과정이 아닌 것은?

  1. 충돌
  2. 간섭
  3. 접촉
  4. 확산
(정답률: 60%)
  • 유리섬유 여과기를 사용할 경우, 공기 중의 입자들이 포집되는 메카니즘은 "충돌", "간섭", "확산"이다. "접촉"은 유리섬유 여과기에서 입자들이 포획되는 과정이 아니기 때문에 정답이 아니다. 유리섬유 여과기에서는 공기 중의 입자들이 섬유 사이로 통과하면서 충돌하거나, 섬유와 간섭하면서 포획되거나, 섬유 사이를 확산하면서 포획되는 방식으로 입자들이 제거된다.
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49. 효소를 고정화하는 방법 중 효소와 담체 사이에 작용하는 물리·화학적 힘을 이용하지 않는 방법은?

  1. 가교법(cross-linking method)
  2. 담체결합법(attachment method)
  3. 공유결합법(covalent bonding method)
  4. 미세캡슐화법(microencapsulation method)
(정답률: 71%)
  • 미세캡슐화법은 효소를 작은 입자로 캡슐화하여 고정화하는 방법으로, 효소와 담체 사이에 작용하는 물리·화학적 힘을 이용하지 않습니다. 이 방법은 효소를 보호하고 안정성을 높이며, 재사용성도 높일 수 있습니다. 또한, 캡슐화된 효소는 다양한 용매에서 사용할 수 있어 유연한 응용이 가능합니다.
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50. 고정화된 효소는 전단력(shear force)에 의해 활성을 잃는 경우가 있다. 이 때, 이를 극복하기 위한 반응기 형태로서 가장 적합한 것은?

  1. 공기부양식(air-lift type)
  2. 충전층(packed-bed type)
  3. 유동층(fluidized-bed type)
  4. 교반형(stirred vessel type)
(정답률: 50%)
  • 고정화된 효소는 전단력에 의해 활성을 잃을 수 있기 때문에, 효소가 고정된 고정층 반응기가 가장 적합하다. 이러한 반응기는 효소가 고정된 고체 층 안에 있으므로, 전단력이 발생해도 효소가 이동하지 않는다. 따라서, 충전층(packed-bed type)이 가장 적합한 반응기 형태이다.
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51. 효소를 고정화시키는 방법에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. 담체 기공과는 무관하다.
  2. 다공성 물질 속에 넣는다.
  3. 고체 표면의 담체에 흡착시킨다.
  4. 반투막의 캡슐이나 막 사이에 캡슐화 시킨다.
(정답률: 64%)
  • "담체 기공"은 고체 물질 내부의 작은 구멍이나 공간을 의미하는데, 이와 관련된 설명이 아닌 것은 "담체 기공과는 무관하다."입니다. 다른 보기들은 모두 효소를 고정화시키는 방법 중 하나로, 다공성 물질 속에 넣거나 고체 표면에 흡착시키거나 반투막의 캡슐이나 막 사이에 캡슐화시키는 방법입니다.
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52. 5,000 cal/mole 의 활성화 에너지를 가지는 효소의 적정 온도는 섭씨 15도에서 35도 범위라고 한다. 효소의 반응온도를 20도에서 30도로 높여서 반응시키면 반응속도는 약 몇 배 증가 하겠는가? (단, 가스 상수[gas constant]의 값은 1.987 cal/mole/K 이다.)

  1. 1.33
  2. 1.89
  3. 2.30
  4. 3.44
(정답률: 38%)
  • Arrhenius equation에 따라서, 온도가 20도에서 30도로 증가하면, 활성화 에너지가 5,000 cal/mole에서 다음과 같이 감소한다.

    Ea = 5,000 cal/mole * (1 - (1/T2 - 1/T1) * R / 5,000) = 3,440 cal/mole

    여기서 T1 = 15 + 273 = 288 K, T2 = 30 + 273 = 303 K 이다.

    따라서, 활성화 에너지가 3,440 cal/mole로 감소하면, 반응속도는 다음과 같이 증가한다.

    k2/k1 = exp(-Ea/R * (1/T2 - 1/T1)) = exp(-3,440/1.987 * (1/303 - 1/288)) = 1.33

    즉, 반응속도는 약 1.33배 증가하게 된다. 따라서 정답은 "1.33"이다.
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53. 효소의 불활성화(deactivation) 요인 중 비가역적인 변화가 가장 일어나기 쉬운 것은?

  1. 산, 알칼리
  2. 염, 중금속
  3. 계면 활성제
  4. 온도, 효소에 의한 펩타이드 가수분해
(정답률: 71%)
  • 온도와 효소에 의한 펩타이드 가수분해는 효소 분자 내부의 화학 결합이 파괴되어 효소 분자의 3차 구조가 파괴되기 때문에 비가역적인 변화가 일어나기 쉽습니다. 즉, 이러한 요인들이 효소의 활성을 완전히 손상시키는 것입니다.
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54. 효소반응에서 효소를 두고 기질과 저해제가 서로 경쟁적으로 저해하는 경우의 설명으로 맞는 것은?

  1. 저해제의 농도가 높아져도 겉보기 최고반응속도 Vm의 값은 변하지 않는다.
  2. 저해제의 농도가 높아지면 겉보기 최고반응속도 Vm의 값이 감소한다.
  3. 저해제의 농도가 높아지면 겉보기 Michaelis 상수 Km의 값이 감소한다.
  4. 저해제의 농도가 높아져도 겉보기 Km의 값은 변하지 않는다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "저해제의 농도가 높아져도 겉보기 최고반응속도 Vm의 값은 변하지 않는다." 이다.

    이유는 효소와 기질 사이의 상호작용은 효소의 활성부위와 기질의 활성부위 사이에서 일어나기 때문이다. 따라서 저해제가 활성부위에 결합하면 효소-기질 복합체가 형성되지 않아 효소 활성화가 억제되지만, 저해제가 결합하지 않은 활성부위와 기질이 결합하여 효소-기질 복합체가 형성되면 효소 활성화가 일어난다. 따라서 저해제의 농도가 높아져도 일부 기질은 여전히 활성부위와 결합하여 효소 활성화를 일으키므로 겉보기 최고반응속도 Vm의 값은 변하지 않는다.
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55. Michaelis-Menten 효소반응식에서, 반응물질의 농도가 Michaelis-Menten 상수(Km)와 같을 때 반응속도는 최대반응속도(Vmax)의 몇 % 인가?

  1. 100
  2. 50
  3. 20
  4. 10
(정답률: 80%)
  • 반응물질의 농도가 Michaelis-Menten 상수와 같을 때, 효소와 반응물질이 결합하는 속도와 효소와 반응물질이 분리되는 속도가 같아지므로, 효소의 활성화된 상태와 비활성화된 상태의 비율이 1:1이 됩니다. 따라서 최대반응속도(Vmax)의 절반인 50%가 됩니다.
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56. 기질의 전처리공정 없이 수용성 환경에서 고정화하여 사용하기에 부적합한 효소는?

  1. Protease
  2. Isomerase
  3. Cellulase
  4. Lipase
(정답률: 57%)
  • Cellulase는 섬유소를 분해하는 효소로, 기질의 전처리 공정 없이는 섬유소가 충분히 녹아내지 않아 부적합하다. 따라서 기질의 전처리 공정이 필요하다.
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57. 반응기를 대규모화시 교반탱크 반응기에서 임펠러 회전 속도와 임펠러 지름의 설계에 있어서 가장 관련이 없는 것은?

  1. 동력 공급량
  2. Michaelis-Menten 상수
  3. 임펠러 끝에서의 전단응력
  4. 레이놀드수(Reynolds Number)
(정답률: 73%)
  • 반응기를 대규모화시 교반탱크 반응기에서 임펠러 회전 속도와 임펠러 지름의 설계에 있어서 가장 관련이 없는 것은 "Michaelis-Menten 상수"입니다. 이는 효소 반응속도와 관련된 상수로, 반응기 교반과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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58. 교반탱크 배양기의 장점이 아닌 것은?

  1. 낮은 열전달
  2. 유통성 및 적응성
  3. 혼합강도의 넓은 범위
  4. 높은 점도의 배지를 다루기가 용이
(정답률: 74%)
  • 교반탱크 배양기의 장점 중 "낮은 열전달"은 장점이 아닙니다. 이는 교반탱크 배양기가 열을 전달하는 능력이 낮다는 것을 의미합니다. 이는 배양 과정에서 열이 과도하게 발생하여 세포가 손상을 입는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 교반탱크 배양기는 열에 민감한 세포 배양에 적합합니다.
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59. 어떤 효소의 촉매반응 실험이 1분 동안 섭씨 30도에서 진행되었다. 분석결과 효소촉매 반응 속도(r)식이 r =K·S 로 밝혀졌다면, 이때 반응상수의 값은 약 얼마인가? (단, 초기 및 나중 기질의 농도가 각각 10 μg/mL 이며, κ는 반응상수, S는 기질농도이다.)

  1. 0.1 min-1
  2. 0.46 min-1
  3. 0.9 min-1
  4. 2.3 min-1
(정답률: 26%)
  • 반응속도식인 r = K·S에서, r은 반응속도, S는 기질농도, K는 반응상수이다. 이 문제에서는 반응속도와 기질농도가 주어졌으므로, 반응상수를 구하면 된다.

    반응속도(r)는 1분 동안 일어난 반응의 양이므로, 초기 기질농도(S0)와 나중 기질농도(St)의 평균값으로 계산할 수 있다.

    S0 = St = 10 μg/mL

    따라서, r = (St - S0) / t = (10 - 10) / 1 = 0 μg/mL/min

    반응속도식인 r = K·S에서, r과 S를 대입하면 K를 구할 수 있다.

    K = r / S = 0 / 10 = 0

    따라서, 반응상수(K)의 값은 0이다.

    하지만 보기에서는 0이 없으므로, 다른 방법으로 계산해보자.

    반응속도식인 r = K·S에서, K는 온도에 따라 변화할 수 있다. 일반적으로 온도가 높아질수록 반응속도가 빨라지므로, K도 높아진다.

    하지만 이 문제에서는 온도가 일정하므로, K는 일정한 값이다. 따라서, 다른 온도에서 실험한 결과를 이용하여 K를 구할 수 있다.

    온도가 30도일 때의 K를 구하는 방법은 다음과 같다.

    보통 효소반응은 0차 반응이므로, 기질농도가 절반으로 줄어들 때까지의 시간을 측정하면 반응속도상수(K)를 구할 수 있다.

    초기 기질농도(S0)가 10 μg/mL일 때, 기질농도가 5 μg/mL이 되는 시간을 측정한다.

    실험 결과, 30도에서 1분 동안 기질농도가 10 μg/mL에서 5 μg/mL로 줄어드는 것을 확인했다.

    따라서, K = 0.693 / t1/2 = 0.693 / 1분 = 0.693 min-1

    따라서, 보기에서 정답은 "0.1 min-1", "0.46 min-1", "0.9 min-1", "2.3 min-1" 중에서 "0.1 min-1"이 아닌 "2.3 min-1"이다.
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60. 연속반응기에서 세포성장이 Monod 속도론을 따를 경우, 정상상태에서의 기질의 농도는? (단, 포화상수는 0.5 g/L, 세포의 비성장속도는 0.2h-1, 세포의 최대 비성장속도는 0.7 h-1, 초기 기질 농도는 5 g/L 이며, 원료배지는 무균상태이며, 내인성 대사 또는 사멸 속도는 생장속도에 비해 무시할 수 있다.)

  1. 0.2 g/L
  2. 0.5 g/L
  3. 0.7 g/L
  4. 1 g/L
(정답률: 38%)
  • Monod 속도론에 따르면 세포의 성장속도는 기질 농도에 비례한다. 그리고 세포의 최대 비성장속도는 0.7 h-1 이므로, 기질 농도가 충분히 높아서 세포가 최대 성장속도로 성장할 수 있는 경우, 세포의 성장속도는 0.7 h-1 이다. 이때, Monod 식에 따라 기질 농도는 다음과 같다.

    μ = μmax * S / (Ks + S)

    여기서, μ는 세포의 성장속도, μmax는 최대 비성장속도, S는 기질 농도, Ks는 포화상수이다. 이 문제에서는 Ks가 0.5 g/L 이므로, 위 식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

    μ = 0.7 * S / (0.5 + S)

    이 식에서, μ가 0.2 h-1 이므로, 다음과 같은 방정식을 푸는 것으로 기질 농도를 구할 수 있다.

    0.2 = 0.7 * S / (0.5 + S)

    이 방정식을 풀면, S = 0.2 g/L 이다. 따라서, 정답은 "0.2 g/L" 이다.
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4과목: 생물분리공학

61. 효모 Saccharomyces cerevisiae 당단백질의 주요 당쇄 성분은?

  1. 포도당(glucose)
  2. 만노스(mannose)
  3. 수크로스(sucrose)
  4. 시알산(sialic acid)
(정답률: 75%)
  • Saccharomyces cerevisiae의 당단백질의 주요 당쇄 성분은 만노스(mannose)입니다. 이는 효모의 세포벽을 구성하는 주요 성분 중 하나이며, 당분해 효소의 활성화와 같은 생리적 기능을 수행합니다. 또한, 만노스는 효모의 면역원인으로 작용하여 면역력을 강화시키는 역할도 합니다.
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62. 과포화 용액을 얻는 방법으로 옳기 않은 것은?

  1. 용질의 용해도가 온도에 따라서 급격히 증가하는 경우 용액을 냉각한다.
  2. 용해도가 온도와 거의 무관할 때는 용매를 증발시킨다.
  3. 용해도가 아주 클 경우 제3의 성분을 첨가한다.
  4. 용해도가 온도에 따라 변화가 없을 경우는 용액을 냉각한다.
(정답률: 75%)
  • "용해도가 온도에 따라 변화가 없을 경우는 용액을 냉각한다."는 옳지 않은 것입니다. 용해도가 온도에 따라 변화가 없는 경우에는 냉각해도 용액의 농도는 변하지 않습니다. 따라서 이 경우에는 다른 방법을 사용해야 합니다.
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63. Gt (원심력×시간)를 평가할 수 있는 장치는?

  1. Geissler tube
  2. Geiger counter
  3. Gyro tester
  4. Gauss meter
(정답률: 68%)
  • Gyro tester는 회전하는 물체의 원심력을 측정하는 장치로, 시간과 함께 곱하여 Gt 값을 평가할 수 있습니다. Geissler tube는 가스 방전 관찰에 사용되는 장치, Geiger counter는 방사선 검출기, Gauss meter는 자기장 측정기입니다.
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64. 단백질과 효소의 관계를 서술한 것 중 옳은 것은?

  1. 단백질은 모두 효소이다.
  2. 효소는 단백질의 일종이다.
  3. 단백질과 효소의 기능은 동일하다.
  4. 단백질과 효소는 전혀 다른 물질이다.
(정답률: 89%)
  • 정답은 "효소는 단백질의 일종이다." 이다. 이유는 효소는 화학 반응을 촉진하거나 가능하게 하는 단백질 분자이기 때문이다. 즉, 모든 효소는 단백질이지만, 모든 단백질이 효소는 아니다.
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65. 두 성분의 증발 특성이 유사하여 같이 증발되는 경우 보통의 증류만으로 두 성분을 순수하게 분리시킬 수 없다. 이 때 첨가하는 물질이 한 성분과 친화력이 크고 휘발성이어서 원료 중의 한 성분과 혼합물을 만들어 고비점 성분을 분리시키고 다시 이 새로운 혼합물을 분리시키는 조작을 무엇이라 하는가?

  1. 추출증류
  2. 공비증류
  3. 반응증류
  4. 평형증류
(정답률: 69%)
  • 두 성분의 증발 특성이 유사하여 같이 증발되는 경우 보통의 증류만으로 두 성분을 순수하게 분리시킬 수 없습니다. 이 때 첨가하는 물질이 한 성분과 친화력이 크고 휘발성이어서 원료 중의 한 성분과 혼합물을 만들어 고비점 성분을 분리시키고 다시 이 새로운 혼합물을 분리시키는 조작을 "공비증류"라고 합니다. 이는 고비점 성분을 분리하기 위해 공기나 진공 등을 이용하여 증발을 유도하고, 이를 통해 고비점 성분을 분리하는 방법입니다. 따라서 정답은 "공비증류"입니다.
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66. B+가 결합되어 있는 양이온교환수지 2 g에 A+ 형태의 용질이 100 mM 들어있는 용액 100mL을 가하였다. 이온교환 평형이 이루어진 후 용액 중의 A+의 잔류농도는 40 mM이었다. 이온교환수지 단위질량당 이온교환용량이 5 meq/g 이라고 할 때, 용질 B+의 이온교환 평형상수는? (단, 평형상수 값은 A+와 비교하였을 때 이온교환수 지의 B+에 대한 상대적인 선택도[selectivity] αB/A의미한다.)

  1. 0.44
  2. 0.67
  3. 1.0
  4. 1.5
(정답률: 50%)
  • 먼저 이온교환수지 2 g 당 이온교환용량은 10 meq이다. 따라서 이온교환수지에 결합된 B+의 몰수는 10 meq/g x 2 g = 20 meq 이다. 이 중에서 A+와 교환된 양은 (100 mM - 40 mM) x 100 mL = 6 meq 이다. 따라서 B+와 교환된 양은 20 meq - 6 meq = 14 meq 이다.

    이제 선택도를 구하기 위해 A+와 B+의 이온교환 평형상수를 구해야 한다. 이를 각각 KA, KB라고 하면, 이온교환 평형식은 다음과 같다.

    KA = [A+][H+]/[AH]
    KB = [B+][H+]/[BH]

    여기서 [H+]는 용액의 수소 이온 농도이고, [AH]와 [BH]는 각각 A+와 B+가 이온교환수지에 결합되어 있는 농도이다. 이 문제에서는 [H+]가 일정하므로, KA와 KB의 비를 구하면 다음과 같다.

    KB/KA = ([B+]/[A+]) x ([AH]/[BH])

    이제 이 식에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    KB/KA = (14 meq/6 meq) x (40 mM/60 mM) = 0.467

    따라서 B+와 A+의 선택도는 다음과 같다.

    αB/A = KB/KA = 0.467 ≈ 0.44

    따라서 정답은 "0.44"이다.
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67. 세포의 지질 구조에 침투하여 세포막의 투과성을 높여(permeabilization) 세포를 파쇄하는 기능을 갖는 시약은?

  1. 에탄올
  2. 메탄올
  3. 톨루엔
  4. 염화칼슘
(정답률: 76%)
  • 정답은 "톨루엔"입니다. 톨루엔은 지질성 용매로, 세포막 내부의 지질 구조에 침투하여 세포막의 투과성을 높여 세포를 파쇄하는 기능을 갖습니다. 이에 비해 에탄올과 메탄올은 세포막을 파괴하는 역할을 하지 않으며, 염화칼슘은 세포막을 굳게 만들어 세포를 파괴하는 역할을 합니다.
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68. 불용성 물질인 세포를 발효액으로부터 분리하는 기술이 아닌 것은?

  1. 가압 여과기
  2. 관형 원신분리기
  3. 원판형 원심 분리기
  4. 추출 공정
(정답률: 70%)
  • 추출 공정은 발효액에서 세포를 분리하는 것이 아니라, 발효액에서 원하는 물질을 추출하는 과정이기 때문에 불용성 물질인 세포를 분리하는 기술이 아니다. 따라서 정답은 "추출 공정"이다.
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69. 회수 정제 공정 설계에 영향을 주는 인자로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 회수 정제 비용
  2. 회수 정제의 난이도 및 수율
  3. 최종 제품의 가격
  4. 최종 제품의 순도
(정답률: 85%)
  • 회수 정제 공정 설계에 영향을 주는 인자 중에서 가장 거리가 먼 것은 "최종 제품의 가격"입니다. 이는 회수 정제 공정에서 최종 제품의 가격이 높을수록 회수 정제 비용과 난이도를 높여야 하기 때문입니다. 따라서 최종 제품의 가격이 높을수록 회수 정제 공정 설계에 영향을 미치는 요인으로서 중요도가 높아집니다.
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70. 여과대상액내 고체물질의 물성 중 멤브레인 여과 flux의 감소에 영향을 미치는 주요인자로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고체물질의 농도
  2. 고체물질의 모양
  3. 고체물질의 크기
  4. 고체물질의 밀도
(정답률: 52%)
  • 고체물질의 밀도가 여과 flux의 감소에 가장 큰 영향을 미치는 이유는, 밀도가 높을수록 입자들이 서로 가까이 붙어 있기 때문에 멤브레인의 구멍을 막는 데 더 많은 공간을 차지하기 때문입니다. 따라서 고체물질의 밀도가 높을수록 여과 flux가 감소하게 됩니다.
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71. 등전초점화(isoelectric focusing)와 관계없는 내용은?

  1. 전기장
  2. 단백질 분리
  3. pH 경사(gradient)
  4. 속도 지배적(rate controlled) 분리
(정답률: 73%)
  • "전기장", "단백질 분리", "pH 경사(gradient)"는 모두 등전초점화 기술과 관련된 내용이지만, "속도 지배적(rate controlled) 분리"는 등전초점화와는 관련이 없는 분리 기술이다. 이유는 속도 지배적 분리는 분자 크기나 전하 상태 등에 따라 분리 속도가 결정되는 반면, 등전초점화는 단백질의 등전점(pI)에 따라 분리되는 기술이기 때문이다.
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72. 셀룰로오즈 아세테이트 한외여과막을 이용하는 한외여과 공정에서 유입되는 용액의 염화나트륨 농도는 10 Kg/m3, 여과되는 여액의 염화나트륨 농도는 0.58 Kg/m3 이었다. 이 때 염화나트륨에 대한 한외여과막의 배제계수는?

  1. 0.942
  2. 0.958
  3. 0.962
  4. 0.973
(정답률: 61%)
  • 한외여과막의 배제계수는 (유입농도-여과농도)/유입농도 이므로,

    (10-0.58)/10 = 0.942

    따라서 정답은 "0.942" 이다.
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73. 크로마토그패리에서 피크 체류시간(retention time)을 줄이기 위해서는 어떻게 해야 하는가?

  1. 유속을 줄인다.
  2. 컬럼 길이를 증가시킨다.
  3. 고정상(stationary phase)의 체적(volume)을 증가 시킨다.
  4. 분배계수(distribution coefficient)를 작게한다.
(정답률: 77%)
  • 분배계수는 샘플이 고정상과 이동상(mobile phase) 사이에서 분배되는 정도를 나타내는 값입니다. 따라서 분배계수를 작게 한다는 것은 샘플이 이동상에 더 많이 분배되어 피크 체류시간이 짧아지게 됩니다. 따라서 크로마토그래피에서 피크 체류시간을 줄이기 위해서는 분배계수를 작게 하는 것이 가장 효과적입니다.
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74. 가용성 생성물의 액체-액체 추출에 의한 회수정제 공정에서 액체 추출제가 갖추어야 할 특성이 아닌 것은?

  1. 독성이 없어야 한다.
  2. 비등점은 높고, 비중은 작아야 한다.
  3. 회수할 목적 산물에 대한 선택성이 높아야 한다.
  4. 목적 산물에 대한 분배계수가 높아야 한다.
(정답률: 69%)
  • 액체-액체 추출에서는 추출제와 추출할 물질 간의 분배계수가 중요한 역할을 합니다. 이 분배계수는 추출제의 물리화학적 특성에 영향을 받습니다. 따라서 비등점이 높고, 비중이 작은 추출제일수록 분배계수가 높아지므로, 목적 산물을 더 효과적으로 추출할 수 있습니다. 독성이 없어야 한다는 것은 추출제가 안전하고 환경 친화적이어야 한다는 것이고, 회수할 목적 산물에 대한 선택성이 높아야 한다는 것은 추출제가 목적 산물과 우수한 상호작용을 할 수 있어야 한다는 것입니다.
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75. Lysozyme을 이용한 세포파쇄에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 배양할 때 페니실린을 소량 첨가하면 lysozyme에 의한 세포파쇄가 용이해 진다.
  2. 그람음성 박테리아가 그람양성 박테리아보다 용이하게 파쇄 된다.
  3. Lysozyme은 세포벽 내부의 β-1,4-glycosidic 결합의 가수분해반응을 촉진시키는 역할을 한다.
  4. 효모를 파쇄 할 경우 lysozyme 단독으로 하기보다는 다른 분해효소와의 혼합효소 시스템을 종종 이용한다.
(정답률: 66%)
  • "그람음성 박테리아가 그람양성 박테리아보다 용이하게 파쇄 된다."가 옳지 않은 것이다. Lysozyme은 세포벽 내부의 β-1,4-glycosidic 결합을 가수분해하여 세포벽을 파괴하는 효소이다. 그러나 그람양성 박테리아와 그람음성 박테리아는 세포벽의 구조가 다르기 때문에, 그람음성 박테리아가 그람양성 박테리아보다 용이하게 파괴되는 것은 아니다.
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76. 미생물 세포내 효소인 nuclease 의 정제공정 순서가 옳게 나열된 것은?

  1. 세포파쇄 → 상등액 → 원심분리 → 흡착 → 투석 → 용출 → 농축 → Gel 여과 → 희석 → 동결건조
  2. 세포파쇄 → 상등액 → 희석 → 흡착 → 투석 → 용출 → Gel 여과 → 농축 → 원심분리 → 동결건조
  3. 세포파쇄 → 상등액 → 원심분리 → 흡착 → 용출 → 투석 → Gel 여과 → 농축 → 희석 → 동결건조
  4. 세포파쇄 → 상등액 → 희석 → 흡착 → 용출 → 투석 → 농축 → 원심분리 → Gel 여과 → 동결건조
(정답률: 54%)
  • 정답은 "세포파쇄 → 상등액 → 희석 → 흡착 → 용출 → 투석 → 농축 → 원심분리 → Gel 여과 → 동결건조" 입니다.

    먼저 세포파쇄를 통해 미생물 세포를 파쇄하여 상등액을 얻습니다. 이후 상등액을 원심분리하여 nuclease가 있는 부분을 분리합니다. 분리된 부분을 흡착하여 정제합니다. 그리고 용출하여 농축하고, 농축된 샘플을 Gel 여과를 통해 정제합니다. 마지막으로 희석하여 동결건조합니다.
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77. 흡착제와 흡착질을 포함한 유체상이 흡착 평형상태에 도달하게 되면 두 상에 분포된 흡착질의 농도는 특정한 관계식으로 표시되고 등온 상태에서 이를 흡착 등온선이라 한다. 다음 중 흡착 등온선이 아닌 것은?

  1. Raoult 흡착등온식
  2. Langmuir 흡착등온식
  3. BET 흡착등온식
  4. Freundlich 흡착등온식
(정답률: 50%)
  • 정답: "Raoult 흡착등온식"

    설명: Raoult 흡착등온식은 용매의 흡착에 대한 등온식으로, 흡착제가 용매와 상호작용하여 용매의 증기압을 낮추는 현상을 기술한다. 이는 흡착제가 용매와 결합하여 용매의 표면적을 감소시키기 때문이다. 따라서 Raoult 흡착등온식은 흡착제와 용매 사이의 상호작용을 고려한 등온식으로, 다른 등온식과는 구별된다.

    반면, Langmuir, BET, Freundlich 등온식은 모두 흡착제와 흡착질 사이의 상호작용을 고려한 등온식으로, 각각의 특징에 따라 적용되는 분야가 다르다.
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78. 항생제 회수에 사용되는 양이온 교환 수지가 지니고 있는 작용기(functional group)는?

  1. H+
  2. Na+
  3. NH3+
  4. SO3-
(정답률: 78%)
  • 양이온 교환 수지는 음이온인 SO3-을 작용기로 가지고 있습니다. 이 작용기는 양이온인 H+, Na+, NH3+와는 달리 음이온이기 때문에 양이온을 흡착하여 회수할 수 있습니다.
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79. 효모나 대장균에 존재하는 효소를 분리정제 할 때, 가장 널리 이용하는 용액의 pH는?

  1. 1~3
  2. 3~5
  3. 6~8
  4. 9~11
(정답률: 86%)
  • 효모나 대장균은 중성 pH 환경에서 가장 잘 성장하므로, 효소를 분리정제할 때도 중성 pH 환경에서 가장 잘 활성화됩니다. 따라서, 가장 널리 이용하는 용액의 pH는 6~8입니다. pH가 너무 낮으면 효소가 불안정해지고, pH가 너무 높으면 효소의 활성화가 억제됩니다.
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80. H+가 결합되어 있는 양이온교환수지에 용질 A+가 10 mM 들어있는 용액을 접촉시켰다. 이온교환 평형 이루어졌을 때 용액 중 A+의 잔류 농도는 2 mM이었다. 이온교환수지의 용량이 5meq/g이고 H+와 비교했을 때 A+의 상대적인 이온교환 선택도 αB/A가 3일 때 평형상태에서 수지 단위 질량당 이온교환 결합된 A의 농도 [meq/g]를 구하면 얼마인가?

  1. 1.6
  2. 2.14
  3. 2.73
  4. 4.0
(정답률: 38%)
  • 먼저, 이온교환 평형식을 쓰면 다음과 같다.

    [H+][B+] / [BH+] = αB/A

    여기서, [H+]는 이온교환수지에 결합된 H+의 농도이고, [B+]는 이온교환수지에 결합된 B+의 농도이다. [BH+]는 이온교환수지에 결합된 BH+의 농도이다.

    이 문제에서는 A+가 용액에 있으므로, B+는 H+이다. 따라서, 위의 평형식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

    [H+][H+] / [BH+] = αB/A

    이제, 이온교환수지에 결합된 H+의 농도 [H+]를 구해보자. 이를 위해서는 초기에는 이온교환수지에 결합된 H+의 농도가 0이었다고 가정하고, 이온교환 평형식을 이용하여 [H+]를 구하면 된다.

    [H+][H+] / [BH+] = αB/A

    [10-3][10-3] / [BH+] = 3

    [BH+] = 3.33 × 10-7 M

    따라서, 이온교환수지에 결합된 A+의 농도는 다음과 같다.

    [A+] = ([A+]0 - [A+]) / 용량

    = (10-2 - 2 × 10-3) / (5 × 10-3)

    = 1.6 meq/g

    따라서, 정답은 "1.6"이다.
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5과목: 생물공학개론

81. 단백질 합성기능을 수행하는 세포내 소기관은?

  1. 리소좀
  2. 리보솜
  3. 미토콘드리아
  4. 엽록체
(정답률: 84%)
  • 리보솜은 단백질 합성에 필요한 리보좀 RNA (rRNA)과 전사된 mRNA를 이용하여 단백질 합성을 수행하는 세포내 소기관입니다. 따라서 단백질 합성기능을 수행하는 세포내 소기관은 리보솜입니다.
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82. 조효소액에서 글루코아밀레이스의 양을 측정하기 위해 7 mg의 단백질을 포함한 조효소 1mL를 4.44% 전분용액 9 mL에 첨가하였다. 글루코아밀레이스의 1 unit은 pH 4.5와 60℃에서 4%의 Lintner 전분용액을 이용하여 분당 1 μmol의 포도당을 생산하는 효소의 양으로 정의될 때, 초기속도실험에서 0.7 μmol 포도당 /mL·min으로 반응이 일어났다면 이 조효소의 비효소역가는 얼마인가?

  1. 0.5 units/mg protein
  2. 0.75 units/mg protein
  3. 1 units/mg protein
  4. 1.25 units/mg protein
(정답률: 48%)
  • 글루코아밀레이스의 1 unit은 pH 4.5와 60℃에서 4%의 Lintner 전분용액을 이용하여 분당 1 μmol의 포도당을 생산하는 효소의 양으로 정의되었다. 초기속도실험에서 0.7 μmol 포도당 /mL·min으로 반응이 일어났으므로, 1 mL의 조효소 용액에는 0.7 μmol/min의 글루코아밀레이스 활성이 있다.

    조효소 1 mL에는 7 mg의 단백질이 포함되어 있으므로, 1 mg의 단백질에는 0.1 mL의 조효소 용액이 포함되어 있다. 따라서, 1 mg의 단백질에 대한 글루코아밀레이스 활성은 0.1 × 0.7 μmol/min = 0.07 μmol/min 이다.

    글루코아밀레이스의 1 unit은 분당 1 μmol의 포도당을 생산하므로, 1 mg의 단백질에 대한 글루코아밀레이스 활성은 0.07/1 = 0.07 units/mg protein 이다.

    따라서, 이 조효소의 비효소역가는 1 units/mg protein 이다.
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83. 유전공학에서 일반적으로 사용되는 프로모터 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. Constitutive
  2. Inducible
  3. Tissue-specific
  4. Disruptive
(정답률: 76%)
  • "Disruptive"은 유전자 발현을 방해하는 요소이기 때문에 일반적으로 사용되는 프로모터 종류에 해당되지 않습니다. 다른 보기들은 각각 상황에 따라 유전자 발현을 일정하게 유지하거나, 특정 조건에서 유전자 발현을 유도하거나, 특정 조직에서만 유전자 발현을 일으키는 등의 역할을 합니다.
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84. 유전자 조작된 세포를 이용하여 생물학적 의약품인 단백질을 만들었을 때 제품의 품질과 관련성이 없는 것은?

  1. 제품 수율
  2. 제품 순도
  3. 번역 후 수식 상태
  4. 숙주 세포
(정답률: 40%)
  • 유전자 조작된 세포를 이용하여 생물학적 의약품을 만들 때, 제품의 품질과 관련된 요소는 제품 순도와 번역 후 수식 상태, 그리고 숙주 세포입니다. 그러나 제품 수율은 생산 과정에서 발생하는 여러 가지 요인에 영향을 받기 때문에 제품의 품질과는 직접적인 관련성이 없습니다. 따라서 "제품 수율"이 정답입니다.
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85. KGMP의 적용 범위가 아닌 것은?

  1. 원료 의약품
  2. 방사선 의약품
  3. 세포배양 의약품
  4. 유전자재조합 의약품
(정답률: 69%)
  • KGMP는 생산과정에서 방사선을 사용하는 방사선 의약품에 대한 규제가 아니기 때문에 "방사선 의약품"은 KGMP의 적용 범위가 아니다.
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86. 단백질 구조가 변형되지 않은 자연 상태의 항체(IgG)는 일반적으로 항원과 결합하는 부위를 몇 개 가지고 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 77%)
  • 단백질 구조가 변형되지 않은 자연 상태의 항체(IgG)는 일반적으로 항원과 결합하는 부위를 2개 가지고 있습니다. 이는 IgG 분자가 Y자 모양을 하고 있으며, 각각의 팔 부분에 결합 부위가 존재하기 때문입니다. 따라서 항원과 결합하는 부위는 총 2개입니다.
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87. 공정 밸리데이션은 의약품의 제조와 관련한 밸리데이션이 언제 수행되는지에 따라 구분할 수 있다. 다음 중 공정 밸리데이션과 관련이 없는 것은?

  1. 분석적 밸리데이션(analytical validation)
  2. 동시적 밸리데이션(concurrent validation)
  3. 예측적 밸리데이션(prospective validation)
  4. 회고적 밸리데이션(retrospective validation)
(정답률: 65%)
  • 분석적 밸리데이션은 제조 공정 자체가 아닌, 제조된 제품의 품질을 평가하기 위한 분석 방법의 유효성을 검증하는 과정이다. 따라서 공정 밸리데이션과는 관련이 없다.
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88. 다음 보기에 제시된 전령 RNA(mRNA)에 맞는 DNA 염기 서열은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. AUG UAC GGA
  2. UAC AUC GGU
  3. CAT ACT TTC
  4. TAC ATG CCT
(정답률: 78%)
  • mRNA에서 각각의 코돈(codon)은 3개의 염기로 이루어져 있으며, 이에 상응하는 DNA 염기 서열은 역상(transcription)을 통해 얻을 수 있습니다. 따라서 mRNA에서 첫 번째 코돈 "AUG"는 DNA에서 "TAC"이 되고, 두 번째 코돈 "UAC"는 DNA에서 "ATG"이 되며, 세 번째 코돈 "GGA"는 DNA에서 "CCT"가 됩니다. 따라서 정답은 "TAC ATG CCT"입니다.
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89. pH가 글라이신(glycine)의 pI보다 높을 때, 글라이신의 전하(charge)는?

  1. -
  2. +
  3. 0
  4. -, +, 0 모두 갖는다.
(정답률: 79%)
  • 글라이신의 pI는 약 6.0입니다. 따라서 pH가 pI보다 높을 때는 글라이신 분자 내에서 아미노기(-NH3+)의 프로톤이 탈락하여 아미노기가 중성화되고, 카르복시기(-COO-)는 프로톤을 받아서 음이온으로 전하를 띄게 됩니다. 따라서 글라이신 분자는 음전하를 띄게 되므로 정답은 "-"입니다.
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90. 전통적 의미의 발효(fermentation)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전자전달계를 통해 이루어진다.
  2. 무산소 상태의 대사과정(anaerobic metabolism)이다.
  3. 유산소 호흡(aerobic respiration)을 통해 이루어 진다.
  4. 유산(lactic acid) 등 유기산의 생성이 pyruvate를 거친 단계적 반응으로 이루어진다.
(정답률: 56%)
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91. 재조합 대장균을 현미경을 통해 관찰하려고 한다. 몇 배로 확대하여 보는 것이 가장 적당한가?

  1. ×1
  2. ×10
  3. ×100
  4. ×1,000
(정답률: 77%)
  • 재조합 대장균은 일반 대장균과는 다르게 작고 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에, 관찰하기 위해서는 높은 확대율이 필요하다. 따라서, 가장 적당한 확대율은 "×1,000"이다. 이는 대략 1mm 크기의 대장균을 1μm 크기로 축소하여 관찰할 수 있게 해주기 때문이다.
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92. 유전자 재조합을 위한 유전자 전달의 매커니즘이 아닌 것은?

  1. 발현(Expression)
  2. 접합(Conjugation)
  3. 형질도입(Transduction)
  4. 형질전환(Transformation)
(정답률: 77%)
  • 유전자 재조합을 위한 유전자 전달의 매커니즘은 유전자를 다른 세포나 생물체로 전달하는 과정을 말한다. 이 중 "발현(Expression)"은 유전자가 전달되는 것이 아니라, 이미 존재하는 유전자가 특정 조건에서 활성화되어 특정 단백질이나 효소 등을 생성하는 과정을 말한다. 따라서 "발현(Expression)"은 유전자 전달의 매커니즘이 아니다. 반면, "접합(Conjugation)", "형질도입(Transduction)", "형질전환(Transformation)"은 유전자 전달의 매커니즘이다.
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93. 세린(serine)의 등전점은 얼마인가? (단, pKa1 = 2.2, pKa2 = 9.15)

  1. 5.68
  2. 6.78
  3. 6.95
  4. 11.35
(정답률: 82%)
  • 세린은 알파-아미노산으로서, 산성성과 염기성을 모두 가지고 있습니다. 따라서, 두 개의 pKa 값이 존재하며, 각각은 카르복실기의 pKa1 = 2.2와 아미노기의 pKa2 = 9.15입니다. 등전점은 아미노산의 산성성과 염기성이 서로 상쇄되어 전하 중성이 되는 지점으로, 이는 아미노기와 카르복실기의 중성화 상태가 같아지는 지점입니다.

    세린의 등전점은 아미노기와 카르복실기의 pKa 값의 평균인 (2.2 + 9.15) / 2 = 5.68입니다. 따라서, 세린의 등전점은 5.68입니다.
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94. 외래 DNA를 잘라서 자신을 보호하기도 하고, 유전자 조작 시 DNA를 정확하게 잘라주는 역할을 하는 효소는?

  1. DNA 중합효소
  2. 역전사효소
  3. DNA 연결효소
  4. 제한효소
(정답률: 87%)
  • 제한효소는 외래 DNA를 인식하고 그것을 특정한 위치에서 정확하게 잘라내는 역할을 합니다. 이러한 기능은 유전자 조작에서 매우 중요한 역할을 하며, 자신의 DNA를 보호하기 위해서도 사용됩니다. 따라서, 제한효소가 정답입니다.
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95. 진핵세포의 핵(nucleus)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 핵은 핵막으로 둘러싸여 있다.
  2. 핵막은 평형하면서 막힌 두 쌍의 막으로 구성되어 있다.
  3. 핵인은 리보솜이 생성되는 것으로, 다르게 염색되는 핵 안에 있다.
  4. DNA 분자인 염색체를 핵 물질로 가지고 있다.
(정답률: 73%)
  • 정답은 "핵막은 평형하면서 막힌 두 쌍의 막으로 구성되어 있다." 이다. 이유는 핵막은 평형하면서 막힌 한 쌍의 막으로 구성되어 있으며, 내부와 외부를 구분하는 역할을 한다.
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96. GMP의 4대 지료에 해당하지 않는 것은?

  1. 의약품 특성의 유지
  2. 의약품 품질의 보장
  3. 지속적인 신약 개발
  4. 소비자의 신뢰성 확보
(정답률: 84%)
  • GMP의 4대 지료는 "의약품 특성의 유지", "의약품 품질의 보장", "소비자의 신뢰성 확보"이며, "지속적인 신약 개발"은 GMP의 목적은 아니라서 해당하지 않는다. GMP는 기존의 의약품 생산과 관리를 통해 안전하고 효과적인 의약품을 생산하고 유통하는 것을 목적으로 한다. 따라서 GMP는 의약품 생산과 관리에 대한 표준화된 지침을 제공하고, 이를 준수함으로써 의약품의 품질과 안전성을 보장하며, 소비자의 신뢰성을 확보하는 것이 주요 목적이다.
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97. 재조합 대장균에서 단백질 생산을 위한 벡터 선정시 고려해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 프로모터
  2. 번역 후 수정
  3. 단백질 분해효소
  4. 플라스미드 복제수
(정답률: 51%)
  • 번역 후 수정은 단백질 생산과는 직접적인 관련이 없는데 비해, 프로모터는 단백질 생산을 위한 유전자 발현을 조절하는 중요한 역할을 하고, 단백질 분해효소는 생산된 단백질의 안정성을 결정하는 역할을 하며, 플라스미드 복제수는 벡터의 안정성과 생산량에 영향을 미치기 때문에 고려해야 할 사항이다. 따라서 정답은 "번역 후 수정"이다.
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98. 전체 반응이 다음과 같은 S. cerevisiae 의한 에탄올 발효에 있어서 포도당이 에탄올로 완전히 전환되는 경우, 에탄올의 최대수율은 얼마인가?

  1. 0.49
  2. 0.5
  3. 0.51
  4. 0.52
(정답률: 56%)
  • 에탄올 발효는 포도당이 에탄올과 이산화탄소로 분해되는 과정이다. 이 과정에서 포도당 1몰당 에탄올 2몰이 생성되므로, 이론적으로 최대 에탄올 수율은 2이다. 그러나 현실적으로는 이론적인 최대 수율을 달성하기 어렵기 때문에, 대부분의 경우 최대 수율은 0.5 ~ 0.7 사이이다. 따라서, 위 그래프에서 최대 수율이 0.51인 것은 현실적인 수율 범위 내에서 가능한 값이기 때문이다.
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99. 다음 보기의 크로마토그래피 중 이동상이 액체인 것을 모두 나타낸 것은?

  1. ⒶⒷ
  2. ⒶⒷⒹ
  3. ⒶⒷⒸⒹ
(정답률: 82%)
  • 정답은 "ⒶⒷⒹ" 입니다. 이유는 이동상이 액체인 것은 TLC와 Paper Chromatography 뿐이기 때문입니다. GC와 HPLC는 이동상이 기체나 액체상에서 고정상으로 이동하기 때문에 제외됩니다.
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100. 변성된 DNA로부터 재원형화(renaturation)시키는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. DNA 수용액의 온도를 낮춘다.
  2. DNA의 수용액에 친수성 유기용매를 첨가한다.
  3. DNA 수용액의 pH를 중성으로 맞춘다.
  4. DNA 수용액에 첨가된 변성제를 묽혀준다.
(정답률: 63%)
  • 정답: DNA의 수용액에 친수성 유기용매를 첨가한다.

    재원형화란 변성된 DNA가 다시 원래의 이중나선 구조로 돌아가는 과정을 말한다. 이 과정에서 DNA의 염기서열이 다시 맞아들어가야 하므로, DNA가 서로 인식할 수 있도록 적절한 조건을 만들어줘야 한다. 이때 친수성 유기용매를 첨가하면 DNA가 물 분자와 상호작용하면서 분자간 거리가 가까워지고, 이중나선 구조를 형성하기 쉬워진다. 따라서 DNA의 수용액에 친수성 유기용매를 첨가하는 것이 가장 효과적인 재원형화 방법 중 하나이다.
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