식품기사 기출문제 및 풀이) 5과목 생화학 및 발효학

2013년 3월 10일 필기 기출

5과목: 생화학 및 발효학

81. biotin 과잉배지에서 glutamic acid 발효 시 첨가하는 물질은?

    ① vitamin B12 ② thiamin

    ❸ penicillin ④ vitamin C

해설)Glutamic acid 발효 시 penicillin의 역할

- Glutamic acid는 biotin과잉 배지에서 균체 외의 분비와 촉진 능력이 떨어지고 세포막의 투과성이 나빠지므로 합성된 glutamic acid가 체내에 과잉으로 축적되게 된다.

- penicillin을 첨가할 경우: 세포막의 투과성이 높아져 glutamic acid가 세포외로 분비가 촉진된다. 

82. 다음 중 에너지 생성 반응이 아닌 것은?

    ① 광합성 반응 ② 산화적 인산화 반응

    ❸ 당 신생 반응 ④ 기질수준 인산화 반응

해설)

-에너지 생성 반응: 광합성 반응, 산화적 인산화 반응, 해당과정, 기질수준 인산화 반응

-에너지 소모 반응: 당신생(gluconeogenesis)은 피루브산, 글리세롤, 아미노산, 젖산 등으로부터 포도당을 만드는 에너지 소모반응

83. 광합성에서 CO2가 탄수화물로 환원되는 반응은?

    ❶ 탄소동화반응(cabon-assimilation reaction)

    ② 명반응(light reaction)

    ③ NADPH와 ATP를 생산하는 반응

    ④ 산소에 의존하는 반응

해설)탄소동화반응

- 녹색식물이나 세균류가 이산화탄소와 물로 탄수화물을 만드는 작용이다.

- 녹색식물의 광합성, 세균의 광환원, 세균류의 화학합성 등으로 나눌 수 있다.

- 특히 중요한 것은 녹색식물의 광합성으로 유기 탄소화합물의 거의 대부분이 생성된다.

84. 지방산 분해에 대한 설명으로 틀린 것은?

    ① 트리아실글리세롤은 호르몬으로 자극된 지방질 가수분해효소로 가수분해된다.

    ② 지방산은 산화되기 전에 Coenzyme A에 연결된다.

    ❸ 팔미트산의 완전 산화로 100분자의 ATP를 생성한다.

    ④ 카르니틴은 활성화된 긴 사슬 지방산들을 미토콘드리아기질 안으로 운반한다.

해설) Palmitic acid의 완전산화

- 지방산화인  β-산화를 7회 수행하므로 생성물은 7FADH2, 7NADH, 8acetyl CoA이다.

- FADH2, NADH, 1acetyl CoA는 각각 1.5, 2.5, 10ATP를 생성한다.

- Palmitic acid의 완전산화 시 생성되는 총 ATP분자수(7X1.5)+(7X2.5)+(8X10)=108인데

Palmitic acid 완전 산화 시 2ATP가 소모되므로 108-2=106 ATP

85. 밥과 누룩을 잘 섞은 다음 30℃에서 발효시켰더니 2 ~ 3일 후에 가스가 나오기 시작하였다. 이 가스의 주 성분은?

    ❶ CO2 ② NH3

    ③ H2 ④ O2

해설) 밥과 누룩을 잘 섞은 다음 발효 시켰을 때 생성되는 가스의 주성분은 CO2이다.

86. 조류에 있어서 퓨린대사는 어떻게 되는가?

    ① 소변을 배설하지 않기 때문에 퓨린을 배설하지 않고 다른 화합물로 이용한다.

    ❷ 소변을 배설하지 않고 퓨린을 요산으로 분해하여 대변과 함께 배설한다.

    ③ 아주 소량씩 소변으로 배설한다.

    ④ 조류는 핵산대사 능력이 없어 그대로 대변으로 배설한다.

해설) 퓨린대사

- 조류는 오줌을 누지 않아 퓨린은 요산으로 분해되어 대변과 함께 배설된다.

- 사람 등의 영장류, 개, 조류, 파충류 등의 Purine 유도체 최종 대사산물은 요산(uric acid)이며 소변으로 배설된다.

87. 내열성 alkaline protease 생산에 이용되는 미생물은?

① Aspergillus 속 균주 ❷ Bacillus 속 균주

③ Pseudomonas 속 균주 ④ Streptomyces 속 균주

해설) Bacillus 속 

- 그람 양성, 호기성, 때로는 통성혐기성, 유포자 간균이다.

- 단백질 분해력이 강하며, 단백질 식품에 침입하여 산 또는 가스를 생성한다.

88. 포도당을 영양원으로 젖산(lactic acid)를 생산할 수 없는 균주는?

    ① Pediococcus lindneri ② Leuconostoc mesenteroides

    ③ Rhizopus oryzae ❹ Aspregillus niger

해설) 젖산(lactic acid)를 생산할 수 있는 균주

- 당을 발효하여 젖산을 생성할 수 있는 균주는 세균인 젖산균과 Rhizopus속의 곰팡이 일부이다.

- 젖산균으로는 Streptococcus속, Pediococcus속, Lactobacillus속, Leuconostoc속이 있다.

***Aspergillus niger

- 대표적인 흑국균

- α-amylase의 전분 당화력이 크고 pectin 분해효소(pectinase)를 많이 생성

- 구연산 등의 유기산 발효 공업에 이용

89. 포도당(glucose) 1kg을 사용하여 알코올발효와 초산발효를 동시에 진행시켰다. 알코올과 초산의 실제 생산수율은 각각의 이론적 수율의 90%와 85%라고 가정할 때 실제 생산될 수 있는 초산의 양은?

    ① 1.304kg ② 1.1084kg

    ❸ 0.5097kg ④ 0.4821kg

90. pyrimidine 유도체로서 핵산 중에 존재하지 않는 것은?

    ① cytosine ② urasil

    ③ thymine ❹ ademine

해설) DNA을 구성하는 염기

- 피리미딘(Pyrimidine)의 유도체: cytosine(C),uracill(U), tymine(T)

- 퓨린(purine) 유도체: adenine(A), guanine(G)

91. 아미노산에 대한 설명으로 틀린 것은?

    ① 산, 염기의 성질을 동시에 지니고 있다.

    ❷ 부제 탄소원자(asymmetric carbon atom)는 가지고 있지 않다.

    ③ 곁사슬의 화학적 구조에 따라 성질이 다르다.

    ④ 중합할 수 있는 능력을 가지고 있다.

해설) 글리신(glycine)을 제외한 대부분의 아미노산은 4개의 서로 다른 치환기와 결합된 탄소인 부제탄소(asymmetric carbon)원자를 가지고 있다.

92. 단백질의 생합성이 이루어지는 장소는

    ① 미토콘드리아(mitochondria) ❷ 리보솜(ribosome)

    ③ 핵(nucleus)     ④ 세포막(membrane)

해설) 단백질의 생합성 이루어지는 장소

- 단백질의 합성은 리보솜(Ribosome)에서 m-RNA와 aminoacyl t-RNA와의 결합으로 이루어진다.

93. 효소의 반응속도에 영향을 미치는 요소와 가장 거리가 먼 것은?

    ① 온도 ② 수소이온농도

    ③ 기질의 농도 ❹ 반응액의 용량

해설) 효소반응에 영향을 주는 인자

- 온도, 수소이온 농도(pH), 기질 농도, 효소 동도, 저해제, 활성제, 효소의 기질 특이성 등

94. prostagiandin의 생합성에 이용되는 지방산은?

    ① stearic acid ② oleic acid

    ❸ arachidonic acid ④ palmitic acid

해설) 프로스타글라딘(prostagiandin)생합성

- 프로스타글라딘의 생합성은 단소 20개를 가진 불포화 지방산으로 부터 시작한다.

- 아라키돈산(arachidonic acid)으로부터 형성된다.

95. 맥주발효에 적합한 원료 보리의 품질로서 옳은 것은?

    ❶ 질소성분 함량이 적고 탄수화물 함량이 많은 보리

    ② 질소, 지방, 탄수화물의 함량이 적은 보리

    ③ 질소와 지방 함량이 많고 탄수화물 함량이 적은 보리

    ④ 질소성분과 탄수화물 함량이 모두 많은 보리

해설) 맥주용 보리의 품질 조건

- 탄수화물의 함량이 많고 단백질이 적은 것(질소성분 함량이 적은 것)

- 수분은 13% 이하인 것

- 입자의 형태가 고르고 곡피가 엷으며 색깔이 좋은 것

- 발아력이 균일하고 왕성한 것

- 곰팡이가 피지 않고 협잡물이 적은 것

96. 설탕을 기질로 하여 덱스트랜(dextran)을 공업적으로 생성하는 젖산균은?

    ① pediococcus lindneri

    ② streptococcus cremoris

    ③ lactobacillus bulgaricus

    ❹ leuconostoc mesenteroides

해설) 덱스트란(dextran)

- 공업적 제조에는 sucrose를 원료로 하여 젖산균인 leuconostoc mesenteroides가 이용되고 Acetobacter caosulatum도 dextrin으로부터 dextran을 만드는 것이 알려지고 있다.

97. 연속배양의 장점이 아닌 것은?

    ① 장치 용량을 축소할 수 있다.

    ② 작업 시간을 단축할 수 있다.

    ③ 생산성이 증가한다.

    ❹ 배양액 중 생산물의 농도가 훨씬 높다.

해설) 연속배양의 장점

- 장치 용량을 축소할 수 있다.

- 작업시간을 단축할 수 있다.

- 최종제품의 내용이 일정하고 인력 및 동력에너지가 절약되어 생산비를 절감할 수 있고 생산성이 증가한다.

- 미생물의 생리, 생태 및 반응기구의 해석 수단으로 우수하다.

98. 대사산물 제어 조절계(feedback control)에 관한 설명으로 틀린 것은?

    ① 합동피드백제어(concerted feedback control)는 과잉으로 생산된 1개 이상의 최종산물이 대사계의 첫 단계 반응의 효소를 제어하는 경우를 말한다.

    ② 협동피드백제어(co-operative feedback)는 과잉으로 생산된 다수의 최종산물이 합동제어에서와 마찬가지로 협동적으로 첫 단계 반응의 효소를 제어함과 동시에 각각의 최종산물 사이에도 약한 제어반응이 존재하는 경우를 말한다.

    ③ 순차적피드백제어(sequential feedback control)는 그 계에 존재하는 모든 대사기구의 갈림반응이 그 계의 뒤쪽의 생산물에 의해 제어되는 경우를 말한다.

    ❹ 동위효소제어(isozyme control)는 각각의 최종산물이 서로 관계없이 독립적으로 그 생합성계의 첫 번째 반응의 어떤 백분율로 제어하는 경우이다.

99. 아래와 같은 반응으로 만들어지는 최종 발효 생성물은?

발효 생성물

    ❶ 식초 ② 요구르트

    ③ 알코올 ④ 핵산

해설) 초산발효(식초발효)

- 포도당이 발효되어 2분자의 에탄올과 이산화탄소를 생성한다.

- 호기적 조건(O2)에서 초산균이 에탄올(C2H5OH)을 알코올 탈수소효소(alchol dehydrogenaase)에 의하여 산화반응을 일으켜 아세트알데하이드가 생산되고, 다시 아세트알데하이드는 탈수소효소에 의하여 초산(CH3COOH)이 생성된다.

100. RNA를 가수분해하는 효소는?

    ❶ ribonuclease ② polymerase

    ③ deoxyribonuclease ④ ribonucleotidyl transferase

해설) 리보핵산가수분해 효소(Ribonuclease)

- RNA의 인산 Ester 결합을 가수분해하는 효소로 핵산의 구조를 결정하는데 사용한다.