핵심 해설
이 문제는 구강미생물학의 기초가 되는
원핵세포(Prokaryote)와
진핵세포(Eukaryote)의 구조적 차이를 정확히 이해하고 있는지 확인하는 문제예요. 구강 내 세균(원핵세포)과 구강 점막 상피세포(진핵세포)의 차이를 아는 것은 치면세균막(Dental plaque) 형성 기전과 항생제 작용 원리를 이해하는 데 필수적이에요.
1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)
-
리보솜(Ribosome): 단백질 합성(Translation)을 담당하는 세포 소기관.
- 원핵세포의 리보솜은
70S (큰 소단위
50S + 작은 소단위
30S)로 구성.
- 진핵세포의 리보솜은
80S (큰 소단위
60S + 작은 소단위
40S)로 구성.
- 이 리보솜 크기 차이는
항생제 선택적 독성(Selective toxicity)의 근거가 돼요. 예를 들어 테트라사이클린(Tetracycline) 계열 항생제는 원핵세포의
30S 소단위에 결합해 단백질 합성을 억제하고, 마크로라이드(Macrolide) 계열은
50S 소단위에 작용해요. 진핵세포(인체 세포)의 80S 리보솜에는 거의 영향을 주지 않아 안전하게 사용할 수 있어요.
2. 정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! ①번: “원핵세포는 리보솜이 70S이고 진핵세포는 80S이다”가 맞는 설명이에요. 이 차이는 생물 분류의 핵심 기준 중 하나이며, 치위생 임상에서 치주질환 원인균(원핵세포)에 항생제를 사용할 때 약리학적 근거가 됩니다.
3. 오답 분석 (Distractor Analysis)
②번: “원핵세포는 미토콘드리아가 있고 진핵세포는 없다”
혼동 주의! 오히려 반대예요.
미토콘드리아(Mitochondria)는 호흡을 통해 에너지(ATP)를 생산하는 막성 소기관으로, 진핵세포에만 존재해요. 원핵세포는 미토콘드리아가 없고, 대신 세포막에서 호흡 효소 복합체가 작동해요.
③번: “원핵세포는 염색체가 선형이고 진핵세포는 원형이다”
혼동 주의! 이것도 반대예요. 원핵세포의 염색체는 보통 하나의
원형 이중가닥 DNA(Circular double-stranded DNA)로 되어 있고, 진핵세포는 핵 안에
선형 염색체(Linear chromosome)를 여러 개 가지고 있어요.
④번: “원핵세포는 핵막이 있고 진핵세포는 핵막이 없다”
혼동 주의! 완전히 반대예요.
핵막(Nuclear envelope)은 진핵세포의 핵을 둘러싸는 이중막 구조예요. 원핵세포는 핵막이 없어
핵양체(Nucleoid) 형태로 DNA가 세포질에 퍼져 있어요.
⑤번: “원핵세포는 세포벽이 펩티도글리칸으로 되어 있지 않다”
혼동 주의! 대부분의 원핵세포(세균)의 세포벽 주성분은
펩티도글리칸(Peptidoglycan)이에요. 그람양성균(Gram-positive)은 두꺼운 펩티도글리칸 층, 그람음성균(Gram-negative)은 얇은 펩티도글리칸 층과 외막(Outer membrane)을 가져요.
라이소자임(Lysozyme)이나
페니실린(Penicillin)이 펩티도글리칸 합성을 억제해 세균을 죽이는 원리예요.
4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
- 구강 내 주요 원핵세포:
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans),
포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 등
- 구강 점막 상피세포는 진핵세포로,
세포자멸사(Apoptosis)와
재생(Regeneration) 과정이 있음
-
국시 빈출 포인트! “원핵세포 vs 진핵세포 차이”는 구강미생물학의 첫 단원에서 항상 나오며, 리보솜 크기 차이와 항생제 작용 기전 연결 문제로 자주 출제됩니다.
개념 정리
| 구분 | 원핵세포 (세균) | 진핵세포 (인체 세포) |
|---|
| 리보솜 크기 | 70S (50S+30S) | 80S (60S+40S) |
| 핵막 | 없음 (핵양체) | 있음 (이중막) |
| 염색체 형태 | 원형 DNA | 선형 DNA |
| 미토콘드리아 | 없음 | 있음 |
| 세포벽 주성분 | 펩티도글리칸 | 없음 (동물세포) |
암기 팁
“70S는 세균(원핵) 싸이즈”라고 외워두세요. 70은 세균(7균)이라고 연상하면 기억에 오래 남아요. 반대로 진핵(80S)은 “80은 사람(8인)”으로 연결하세요.
기출 변형 주의!
문제를 “다음 중 원핵세포의 특징이 아닌 것은?”으로 바꾸거나, “클로람페니콜(Chloramphenicol)이 작용하는 리보솜 소단위는?” 같은 식으로 항생제 작용 기전과 연결해 출제될 수 있어요.