핵심 해설
이 문제는 세포의 기능적 상태에 따른
핵(Nucleus) 구조의 변화를 이해해야 해요. 단백질 합성이 활발한 세포는 유전자 발현이 활발하게 일어나고 있음을 의미하며, 이는 곧
진정염색질(Euchromatin)의 증가와 리보솜 합성 공장인
핵소체(Nucleolus)의 비대를 동반합니다.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 단백질 합성 과정은 크게 '전사(Transcription)'와 '번역(Translation)'으로 나뉘어요. DNA 유전정보가 mRNA로 전사되려면 염색질이 풀린 상태여야 하는데, 이 풀린 상태가 바로
퍼진염색질(진정염색질)입니다. 번역을 담당하는 리보솜은 핵소체에서 rRNA로 조립되므로, 활발한 단백질 합성은 핵소체의 비대를 유발하죠.
정답 근거 (Answer Rationale): 단백질 합성이 활발한 세포는 유전자 전사가 활발히 일어나므로 핵 내에서 퍼진염색질이 우세하게 관찰됩니다. 동시에 리보솜 생산을 위해 핵소체가 발달하여 그 크기가 매우 커지고 뚜렷해지므로 5번이 정답이에요.
오답 분석 (Distractor Analysis):
혼동 주의!
1번: 핵질 감소와 염색체 유지는 세포 분열 시기에 관찰되는 특징이에요. 염색체는 분열을 위해 응축된 상태이므로 전사가 거의 일어나지 않아 단백질 합성이 억제됩니다.
2번: 퍼진염색질 감소는 전사 비활성 상태를 의미하며, 핵막 소실은 분열 전기 말기(Prometaphase)의 특징입니다. 이는 단백질 합성이 아닌 분열을 준비하는 세포예요.
3번: rRNA 합성 증가는 단백질 합성과 관계있지만, 핵구멍 폐쇄는 핵-세포질 간 물질 이동을 차단하므로 오히려 단백질 합성을 저해합니다. 두 현상은 동시에 나타나기 어려워요.
4번:
핵심! 뭉친염색질(이질염색질, Heterochromatin) 증가와 핵소체 소실은 유전자 전사가 비활성화된 상태입니다. 이는 단백질 합성이 활발한 세포와 정반대의 모습이에요.
개념 정리
| 구분 | 퍼진염색질(진정염색질) | 뭉친염색질(이질염색질) |
|---|
| 상태 | 풀린 상태 | 응축된 상태 |
| 전사 활성 | 활발함 | 비활성화 |
| 염색 정도 | 연하게 염색 | 진하게 염색 |
| 기능적 의미 | 단백질 합성 왕성 (활성 세포) | 유전자 발현 억제 (휴지기 세포) |
한눈에 비교!
혼동 주의! 세포자살(Apoptosis) vs 괴사(Necrosis): 염색질 응축은 세포자살의 전형적인 특징이지만, 생리적 활성 세포의 뭉친염색질 증가와는 맥락이 달라요. 문제에서는 '단백질 합성'이라는 정상 생리 기능을 묻고 있으니, 병리적 세포 죽음과 구분해야 합니다.
암기 팁
단백질 공장을 풀가동하는 세포를 상상해보세요.
'퍼진' 염색질은
'풀'가동,
'뭉친' 염색질은
'멈춤'! 그리고 핵소체는 공장 굴뚝처럼 커다랗게 발달한다고 연상하면 쉽게 기억할 수 있어요.
국시 빈출 포인트
조직학 및 생리학 파트에서
세포 소기관의 기능적 연관성을 묻는 문제는 매년 출제돼요. 특히 단백질 합성 경로에 있는 핵(Nucleus), 조면소포체(rER), 골지체(Golgi apparatus)의 구조적 특징을 함께 연결지어 물어보는 경향이 있으니, 이번 기회에 경로 전체를 복습해두는 것이 좋습니다.