고2·3 생명과학Ⅱ의 「세포의 구조와 기능」 단원은 효소가 작용하는 원리, 소기관을 거쳐 단백질이 이동하는 경로, 세포막을 통한 물질 수송을 다룹니다. 아래 시험지 20문항에서는 활성 부위와 기질 특이성, pH에 따른 효소 활성 표 읽기, 분비 단백질의 이동 순서, 능동 수송의 판별을 이해했는지 확인합니다.
📝 세포의 구조와 기능 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
생명과학Ⅱ의 「세포의 구조와 기능」은 효소, 소기관을 거치는 단백질 이동, 세포막 물질 수송이 한 단원에 몰려 있습니다. 저는 수학을 가르치는 사람이라 이 과목의 내용을 풀이해 드릴 입장은 아닙니다. 다만 시험지 한 장을 어떻게 쓰느냐는 말씀드릴 수 있습니다.
20문항을 처음엔 혼자 끝까지 풀게 하세요. 막히는 문항에서 옆에서 거들면 그 문항은 아이 것이 아닙니다. 틀린 번호에는 표시만 해 두고 넘어가고, 채점이 끝난 뒤에 그 번호만 다시 풉니다. 한 번 더 푸는 건 몇 주 뒤, 시험이 가까울 때가 좋다고 봅니다.
효소는 입체 구조가 맞는 특정 기질만 활성 부위에 결합시키므로 기질 특이성을 가집니다. 이 성질이 pH별 활성 표, 금속 이온의 필요 여부를 가리는 실험, 반응 속도 계산 문항으로 이어집니다. 효소마다 최적 pH가 다르다는 점이 표 해석의 바탕입니다.
세포 안에서는 조면 소포체에서 만들어진 단백질이 소낭을 통해 골지체로 이동하여 변형·분류·포장되고, 분비 소낭이 세포막과 융합하여 세포 밖으로 나갑니다. 가수 분해 효소를 가진 리소좀도 골지체에서 떨어져 나온 소낭에서 만들어집니다.
물질 수송은 농도 기울기를 기준으로 구분합니다. 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 막 단백질과 ATP를 써서 이동하면 능동 수송이고, 단순 확산은 에너지 없이 농도 기울기를 따라 일어납니다. 세포호흡 저해제를 처리했을 때 속도가 줄어드는지가 판별 근거가 됩니다.
세포의 구조와 기능에서 헷갈리는 곳
최적 pH와 활성 0 구분 최적 pH는 표에서 가장 큰 값이 나오는 칸으로 판단합니다. (가)는 pH 2, (나)는 pH 8 부근이라 서로 다른 효소입니다. 효소 E·F 표에서 E는 pH 10에서 3 μmol이 생성되었으므로 활성이 0은 아닙니다.
대조군 결과의 해석 아무것도 넣지 않은 시험관에서 활성이 나왔다고 금속 이온이 필요 없다고 단정할 수 없습니다. 시약에 미량이 섞였을 수 있어, 제거했을 때 줄고 다시 넣으면 회복되는지를 함께 봐야 합니다.
속도 계산과 단위 5분에 20 μmol이면 4 μmol/분이고, 효소 농도를 2배로 하면 8 μmol/분이 되어 10분에 80 μmol입니다. 처음 기질량 120 μmol을 넘지 않는지 확인하고 단위를 반드시 씁니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
효소의 활성 부위에 결합하여 효소에 의해 생성물로 바뀌는 반응 물질을 무엇이라고 하는지 쓰시오.정답 · 기질 — 효소는 입체 구조가 맞는 특정 물질만 활성 부위에 결합시키는 기질 특이성이 있다. 활성 부위에 결합하여 반응하는 물질이 기질이며, 반응 결과로 생성되는 물질은 생성물이다.
다음 실험 결과에 대한 〈보기〉의 설명 중 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? 〈보기〉 ㄱ. 분비 단백질은 조면 소포체에서 골지체로 이동한다. ㄴ. 이 단백질은 전 과정이 유리 리보솜에서만 합성되고 가공된다. ㄷ. 분비 소낭은 세포막과 융합하여 단백질을 세포 밖으로 내보낸다. 소화 효소를 분비하는 세포에 방사성 아미노산을 짧게 공급한 뒤 방사성이 없는 아미노산으로 바꾸어 시간에 따라 방사성이 검출되는 위치를 조사하였다. 전체 방사성 중 비율(%)은 3분 후 조면 소포체 80, 골지체 10, 분비 소낭 0; 20분 후 조면 소포체 20, 골지체 60, 분비 소낭 10; 60분 후 조면 소포체 5 ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ정답 · ② ㄱ, ㄷ — 방사성이 조면 소포체 → 골지체 → 분비 소낭 순서로 이동하므로 ㄱ이 옳고, 분비 소낭이 세포막과 융합하여 내용물을 배출하는 것은 세포외 배출 과정이므로 ㄷ도 옳다. 이 단백질은 조면 소포체와 골지체를 거쳐 가공되므
다음 자료에 대한 〈보기〉의 설명 중 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? 〈보기〉 ㄱ. K⁺은 농도 기울기를 거슬러 이동하였다. ㄴ. 이 수송에는 막 단백질과 ATP가 관여한다. ㄷ. 이 수송은 단순 확산으로 설명할 수 있다. 어떤 동물 세포의 세포 안 K⁺ 농도는 150 mM, 세포 밖 K⁺ 농도는 5 mM이다. 이 세포에 세포호흡 저해제를 처리하지 않았을 때는 세포 밖의 K⁺이 세포 안으로 계속 이동하여 농도 차이가 유지되었으나, 세포호흡 저해제를 처리하자 K⁺의 세포 안 이동 속도가 크게 감소하였다. ① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ정답 · ② ㄱ, ㄴ — K⁺이 세포 밖(5 mM)에서 세포 안(150 mM)으로 이동했으므로 농도 기울기를 거스르는 능동 수송이다(ㄱ). 능동 수송에는 막 단백질(펌프)과 ATP가 필요하므로 세포호흡을 저해하면 수송 속도가 줄어든다(ㄴ).
다음 자료에 대한 〈보기〉의 설명 중 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? 〈보기〉 ㄱ. X의 수송에는 막 단백질이 필요하다. ㄴ. Y의 수송에는 운반체 단백질이 관여한다. ㄷ. Z는 농도 기울기를 거슬러 이동하며 에너지가 필요하다. 어떤 세포를 이용하여 세 물질 X, Y, Z의 세포 안으로의 수송 속도를 측정하였다. 세포 밖 농도를 1, 2, 4, 8, 16 mM로 바꾸었을 때 X의 수송 속도는 2, 4, 8, 16, 32 (상댓값)로 농도에 비례하였고, Y는 10, 17, 25, 33, 40으로 증가 폭이 줄어들며 포화되었다. 세포호흡 저해제를 처 ① ㄱ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ정답 · ③ ㄴ, ㄷ — X의 수송 속도는 농도에 비례하고 에너지와 무관하므로 단순 확산이며, 막 단백질이 필요하지 않다(ㄱ은 옳지 않다). Y는 운반체 수가 한정되어 있어 수송 속도가 포화되므로 촉진 확산이다(ㄴ). Z는 세포 안 농도가
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
세포의 구조와 기능 시험지에 나오는 문항 모양
단답
선다
그래프·표 해석
가계도·자료 분석
실험 설계·결과 해석
세포의 구조와 기능, 집에서 공부하는 순서
먼저 효소 부분을 하루 20분쯤 잡아 활성 부위, 기질 특이성, 최적 pH를 자기 말로 설명해 보십시오. 이어서 pH별 표에서 가장 큰 값의 위치를 찾아 최적 pH를 적고, 같은 시간의 생성물 양의 비가 반응 속도의 비임을 확인합니다.
그다음에는 조면 소포체, 골지체, 분비 소낭, 세포막 순서로 단백질 이동 경로를 직접 그려 봅니다. 수송 문항은 농도의 방향과 ATP 필요 여부를 먼저 표시한 뒤 보기를 판단하고, 마지막에 효소 실험의 비교 대상과 속도 계산을 묶어 하루 30분 안팎으로 정리합니다.