크사 생물 [ep.3] 크사 생물 퀴즈

[@화려한부활]

저는 2- (2)에 대한 이유를 써 볼께요~
뱀독은 단백질이므로 작용하려면 입체구조가 맞는 작용분자와 결합을 해야 합니다. 문제를 통해 이 작용분자가 아세틸콜린 수용체라는걸 알 수 있죠. 포유류 X, Y는 다른 동물들과는 다른 구조의 서로 유사한 아세틸콜린 수용체를 가지고 있다고 했는데 이들은 뱀독이 결합할 수 없는 아세틸콜린 수용체를 가지고 있기 때문에 뱀독이 듣지 않는 것으로 보입니다.

[@ksamentos5041]

맞습니다. 정확하네요^^

[@화려한부활]

@@ksamentos5041다른 답글을 통해 몰랐던걸 알게 되었어요.
퀴즈 타임 좋아요~ 가끔 올려주세요ㅎㅎ

[@ksamentos5041]

@@화려한부활 넵^^

[@hyeonuj]

첨삭 감사해요~
1.(1) 단백질로 구성된 효소는 일정 온도가 넘어가면 폴리펩타이드 내부 비공유결합이 깨지면서 구조가 달라지게 되고, 변성되면서 활성을 잃게 된다. 그래프 내 효소의 변성이 시작되는 온도는 50도이며, 이 온도를 넘어가면 효소가 변성되기 시작한다.
1.(2) 효소를 구성하는 단백질의 폴리펩티드 서열이 변하지 않았을 때, 단백질 접힘으로 인해 다시 원래의 구조로 되돌아간다. 활성을 띠는 효소의 구조가 에너지적으로 가장 안정한 형태이며, 에너지 준위가 낮기에 풀어진 상태의 폴리펩티드 가닥도 시간이 지난다면 올바른 구조를 형성한다.
2.(1) 뱀독의 주요 구성성분은 단백질이다. 트립신은 단백질의 아미노산 서열 중 아르기닌과 리신 뒤를 특이적으로 가수분해하는 효소이다. 펩타이드 결합이 끊어지면 단백질의 구조가 사라지므로 제 기능을 하지 못하게 된다. 또한, 단백질은 높은 온도와 극단적 pH에서 변성이 일어나 그 기능이 사라지게 된다.
2.(2) 단백질로 구성된 뱀독은 근육 세포의 아세틸콜린 수용체에 특이적으로 결합하여 작용한다. 뱀독은 쥐, 인간 등의 동물이 가지고 있는 수용체에 특이적인 구조를 가지고 있어 수용체에 결합하고, 근육을 경직시킬 수 있는 능력을 가진다. 반면, 독사 X와 포유류 Y의 아세틸콜린 수용체는 다른 동물들과 다른 구조의 아세틸콜린 수용체와 신호 전달 분자를 가지고 있기 때문에 X의 독 분자가 결합하지 못하고, 독이 듣지 않는다.
3.(1) 수소결합이 공통적으로 나타난다. 수소결합은 비공유결합의 한 종류로, 공유결합보다 결합 에너지가 작기 때문에 열이 가해지면 쉽게 끊어진다.
3.(2) 유전암호는 최소 3개의 염기로 구성되어야 한다. 염기가 4종류이므로 염기 2개로는 4^2=16개의 단백질밖에 암호화할 수 없다.3개의 염기로 구성되어야 4^3=64가지의 경우의 수를 가져 모든 단백질을 암호화할 수 있다. 4개 이상의 염기로 구성될 경우 에너지적으로 손해이고, 처음 생물이 발생할 때 이러한 구조가 형성될 확률도 적기에 유전암호가 3개의 염기로 구성된다고 추정할 수 있다.
3.(3) DNA에서 3개의 염기가 하나의 단백질을 구성하므로 3개가 결손된다면 결손된 부분을 제외한 나머지는 올바른 단백질을 암호화한다. 생산된 단백질도 아미노산 하나를 제외하고는 서열이 동일하므로 시작 코돈, 종결 코돈이 결손된 것이 아니라면 원래 단백질과 비교적 차이가 적다. 반면, 염기 1개 또는 2개가 결손된다면 리보솜이 RNA를 읽고 폴리펩타이드를 만들 때 프레임 이동이 일어나므로 이후 단백질 서열이 완전히 바뀌고, 결손 부위 이후에 새로운 종결코돈이 생기거나 종결 코돈이 사라지는 경우가 발생한다.
3.(4) 방사선을 사용하여 하나의 위치에 돌연변이를 발생시켰을 때, 아르기닌 합성 경로 중 하나의 효소만 동작하지 않게 되었다. 따라서 돌연변이를 가진 유전자 하나당 하나의 효소가 대응된다는 것을 추론 가능하다. 실제로는 여러 유전자가 하나의 단백질 복합체를 암호화하는 경우도 있고, 유전자가 암호화하는 단백질이 효소가 아닌 경우도 있기 때문에 이후 비들과 타툼의 가설은 문제점이 제기되었다. 추가적으로, 진핵생물의 경우 하나의 유전자가 가공 과정을 거쳐 여러 효소를 만드는 경우도 있다.
4.(1) 겸형 적혈구 빈혈증은 헤모글로빈을 구성하는 폴리펩타이드의 글루탐산이 발린으로 대체되어서 발생한다. 발린은 글루탐산과 달리 소수성 아미노산에 해당하므로, 헤모글로빈의 구조가 변한다. 변한 헤모글로빈의 구조에서 소수성 부분이 노출되어 헤모글로빈끼리 응집하게 되고, 산소 결합 능력이 떨어지고 적혈구를 낫 모양으로 바꾸게 된다.
4.(2) 겸형 적혈구의 헤모글로빈은 산소와 결합하지 않았을 때 소수성 부분이 노출되고, 길게 응집한다. 따라서 적혈구가 동일하게 발현하더라도 산소의 농도가 낮을수록 겸형 적혈구의 비율이 늘어나게 된다. 산소의 농도가 높은 해수면에서는 돌연변이 헤모글로빈 중 산소와 결합하여 응집하지 않는 헤모글로빈의 비율이 증가하고, 정상적인 형태를 가지는 적혈구의 비율이 증가한다.개체 수준의 표현형은 분자 수준의 표현형이 환경과 상호작용하며 드러나는 것이므로 환경에 따라 달라질 수 있다.

[@ksamentos5041]

모두 다 맞습니다~정확한 답변이네요^^
다만 생물멘토가 하나만 덧붙이자면,
1(2)에서 변성된 단백질이 에너지적으로 가장 안정적인 본래의 상태로 돌아가기 위해서 넘어야 하는 활성화 에너지가 적은 단백질들만 자동으로 복구가 가능합니다. 주로 짧은 펩타이드로 구성된 간단한 단백질들이 변성 후->변성 전 반응의 활성화 에너지가 낮아 스스로 복구될 수 있습니다.
나머지는 완벽하네요 : )

[@banafish20]

1(1) 효소는 단백질로 구성되어있기 때문에 온도가 너무 높으면 변성되며 구조가 변해 활성을 잃게 된다.
1(2) 변성된 단백질은 상온에 방치하면 다시 변성 전으로 복구될 수도 있다는 사실을 알 수 있다.
2(1) 단백질
3(1) 이온결합
나머지는 모르겠네요~

[@화려한부활]

3(1)은 수소결합 아닌가요??..

[@ksamentos5041]

1(1) 맞습니다.
1(2) 맞습니다. 다만 변성된 단백질이 원래 상태로 돌아가기 위해서 필요한 활성화 에너지가 낮은 단백질의 경우에만 복구될 수 있습니다.
2(1) 맞습니다.
3(1) 수소결합입니다.