핵심 해설
이 문제는 원핵세포(Prokaryote)의 구조적 특징에 대한 이해를 묻고 있어요. 원핵세포는 진핵세포(Eukaryote)와 달리 막으로 둘러싸인 핵(Membrane-bound nucleus)이 없고, 미토콘드리아, 소포체 등 다양한 세포소기관(Membrane-bound organelles)도 존재하지 않습니다.
핵심! 원핵세포의 호흡과 에너지 대사는 세포 내 특화된 막 구조인
세포막(Cell membrane, Plasma membrane)에서 이루어집니다. 이는 미토콘드리아가 없는 원핵세포의 생존 전략입니다. 구강미생물학에서 다루는
치면세균막(Dental plaque)의 주요 세균인
뮤탄스 연쇄상구균(Streptococcus mutans)이나
포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis)도 모두 원핵세포에 속합니다.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! ④번이 정답입니다. 원핵세포는 미토콘드리아(Mitochondria)가 없으므로,
세포 호흡과 에너지(ATP) 생성을 세포막(Cell membrane)에 존재하는 전자전달계(Electron transport chain)에 의존합니다. 진핵세포의 미토콘드리아가 하는 역할을 원핵세포의 세포막이 대신하는 것이 핵심 포인트예요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①
혼동 주의! 유사분열(Mitosis)은 핵막이 있는 진핵세포의 세포분열 방식입니다. 원핵세포는 핵이 없으므로 더 단순한
이분법(Binary fission)으로 분열합니다.
② 핵막(Nuclear membrane)은 진핵세포의 특징입니다. 원핵세포는 핵막이 없어 유전물질(DNA)이 세포질에 노출되어 있는
핵양체(Nucleoid) 상태로 존재합니다.
③ 일반적인 원핵세포의 크기는
0.2~5μm 범위이며, 대부분 1~2μm로 5μm 이하입니다. 진핵세포가 일반적으로 더 큽니다(10~100μm).
⑤
혼동 주의! 원핵세포는 핵(Nucleus) 외에도 미토콘드리아, 소포체(ER), 골지체(Golgi apparatus) 등 막으로 싸인 세포소기관이 전혀 없습니다. 리보솜(Ribosome)만 존재하며, 리보솜조차 막으로 싸이지 않았습니다.
연관개념정리 (Related Concepts)
-
원핵세포의 구강미생물학적 의의: 구강 내 세균은 대부분 원핵세포입니다. 항생제(예: 테트라사이클린)는 원핵세포의
70S 리보솜에 작용해 단백질 합성을 억제합니다. (진핵세포의 리보솜은 80S이므로 영향을 덜 받아 선택적 독성(Selective toxicity)이 가능합니다.)
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원핵 vs 진핵 비교 포인트: 세포벽 구성(펩티도글리칸(Peptidoglycan) 존재 vs 부재), 리보솜 크기(70S vs 80S), 유전물질 형태(원형 vs 선형)도 함께 기억하세요.
개념 정리
| 구분 | 원핵세포 (Prokaryote) | 진핵세포 (Eukaryote) |
|---|
| 핵막 | 없음 (핵양체) | 있음 (진정한 핵) |
| 세포분열 | 이분법 | 유사분열 (체세포) |
| 에너지대사 장소 | 세포막 (정답) | 미토콘드리아 |
| 세포소기관 | 리보솜(70S)만 존재 | 다양함 (미토콘드리아, ER, 골지체 등) |
| 크기 | 0.2~5μm (보통 1~2μm) | 10~100μm |
| 세포벽 | 펩티도글리칸 있음 | 동물 세포는 없음 |
암기 팁
'원핵 = 원시적인 핵'으로 기억하세요. 핵이 없으니 유사분열도, 핵막도, 미토콘드리아도 없습니다. 대신 '세포막'이 미토콘드리아 역할을 한다는 점이 핵심입니다. "원핵세포는 세포막에서 호흡한다!"를 꼭 기억해두세요.
국시 빈출 포인트
치과위생사 국가고시
구강미생물학에서 원핵세포의 특징은 매우 빈출됩니다. 특히 ①
핵막 부재, ②
리보솜(70S), ③
이분법, ④
에너지대사 장소(세포막)가 4대 핵심 포인트예요. 진핵세포와 비교하는 문제가 자주 출제되므로 표로 정리해 암기하세요.
기출 변형 주의!
"원핵세포에 존재하는 리보솜의 침강계수(Svedberg unit)는?"이라는 변형 문제로 출제될 수 있습니다. 정답은
70S입니다. 진핵세포의 리보솜은 80S라는 점을 함께 기억하세요.