핵심 해설
이 문제는
진핵세포 리보솜(Ribosome)의 크기와 소단위 구성에 대한 기본적인 이해를 묻고 있어요.
리보솜은 단백질 합성(Protein synthesis)을 담당하는 세포 소기관으로, 생물의 종류에 따라 크기와 구성이 달라집니다. 진핵세포의 리보솜은 침강계수(Svedberg unit, S)로 표시할 때
80S이며, 이는
60S 대소단위(Large subunit)와
40S 소소단위(Small subunit)로 구성됩니다. 이와 대조적으로 원핵세포의 리보솜은
70S이며
50S 대소단위와
30S 소소단위로 구성됩니다. 이 차이는 항생제 작용 기전을 이해하는 데 매우 중요한 포인트예요. 예를 들어, 원핵세포 리보솜의 50S 소단위를 표적으로 하는 항생제(예: 마크로라이드계)는 진핵세포인 사람에게는 상대적으로 독성이 낮아 선택적 작용이 가능합니다.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! ⑤번이 정답입니다.
진핵세포(Eukaryotic cell)의 리보솜은
80S 크기이며,
60S 대소단위와
40S 소소단위로 구성됩니다. 이는 동물세포뿐만 아니라 식물세포, 진균류 등 모든 진핵세포에 해당하는 보편적인 특징입니다. 침강계수(S) 값은 단순히 크기의 합이 아니라 분자의 모양과 질량에 따른 침강 속도를 반영하므로, 60S + 40S = 100S가 아니라 80S가 되는 점을 기억해야 합니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①번(70S, 60S와 30S 소단위):
혼동 주의! 70S 크기는 원핵세포의 리보솜이지만, 소단위 구성이 잘못되었습니다. 원핵세포 리보솜의 소단위는 50S와 30S입니다. 60S는 진핵세포의 대소단위입니다.
②번(80S, 50S와 40S 소단위): 크기(80S)는 진핵세포의 것이 맞지만, 대소단위가 50S(원핵세포의 것)로 잘못 제시되었습니다. 진핵세포의 대소단위는 60S입니다.
③번(70S, 50S와 30S 소단위): 이 구성은
원핵세포(Prokaryotic cell)의 리보솜을 정확히 설명한 보기입니다. 문제는 진핵세포를 묻고 있으므로 정답이 될 수 없습니다.
④번(90S, 60S와 50S 소단위): 90S 리보솜은 생물학에서 일반적으로 존재하지 않는 크기입니다. 진핵세포에서 발견되는 리보솜은 80S가 표준입니다.
연관개념정리 (Related Concepts)
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원핵세포 리보솜 (70S): 50S(대) + 30S(소) 소단위. 세균, 고세균 등에서 발견됨. 항생제의 주요 표적이 됨.
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진핵세포 리보솜 (80S): 60S(대) + 40S(소) 소단위. 동물, 식물, 진균 등에서 발견됨.
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미토콘드리아 리보솜 (Mitoribosome): 진핵세포 내 미토콘드리아는 자체 리보솜을 가지며, 이는 원핵세포의 70S 리보솜과 유사합니다. 이는 내부공생설(Endosymbiotic theory)을 지지하는 증거 중 하나입니다.
개념 정리
| 구분 | 리보솜 크기 (S) | 대소단위 (Large Subunit) | 소소단위 (Small Subunit) |
| 진핵세포 | 80S | 60S | 40S |
| 원핵세포 | 70S | 50S | 30S |
암기 팁
"진핵(Eukaryote)은
80S"로 암기하세요. 숫자 8이 영어 'E'를 닮았다고 생각하면 쉽습니다. 그리고 진핵의 소단위는
60S와
40S로, 두 숫자의 합이 100이 아닌 80이 된다는 점을 꼭 기억하세요. 침강계수(S)는 단순 덧셈이 아닙니다!
국시 빈출 포인트
치과위생사 국가고시에서는 이 개념이
구강미생물학과
약리학 영역에서 자주 연결됩니다. 특히, 항생제가 세균(원핵세포)의 70S 리보솜을 선택적으로 표적으로 하여 단백질 합성을 억제하는 기전(예: 테트라사이클린 계열은 30S 소단위, 마크로라이드 계열은 50S 소단위 억제)과 연계하여 출제되므로, 원핵세포와 진핵세포 리보솜의 차이점은 반드시 구분할 수 있어야 합니다.
기출 변형 주의!
"진핵세포와 원핵세포 리보솜의 구성 차이를 이용한 항생제 작용 기전에 대한 설명으로 옳은 것은?"과 같은 변형 문제가 출제될 수 있습니다. 예를 들어, "마크로라이드계 항생제는 진핵세포의 60S 소단위를 억제한다"는 지문은 틀린 설명입니다. 마크로라이드계는 세균의 50S 소단위를 억제하기 때문입니다.