핵심 해설
이 문제는 산소가 부족한 근육에서 해당과정이 멈추지 않고 이어지는 원리를 묻고 있어요. 해당과정에는 NAD⁺가 꼭 필요한데, 산소가 부족하면 전자전달계가 막혀 NADH가 NAD⁺로 돌아가지 못해요. 근육은 피루브산을 젖산으로 바꾸는 반응으로 이 NAD⁺를 되살려요.
정답 근거
정답은 2번이에요. 젖산탈수소효소가 피루브산을 젖산으로 환원시키면서 NADH를 NAD⁺로 산화시켜요. 되살아난 NAD⁺가 다시 해당과정에 쓰이므로, 산소 없이도 포도당 1분자당 ATP 2개를 빠르게 계속 얻을 수 있어요. 전력질주 뒤 근육에 젖산이 쌓이는 이유가 이것이에요.
오답 분석
① 아세틸 CoA가 옥살로아세트산과 결합하는 반응은 미토콘드리아의 TCA 회로 첫 단계예요. 산소가 부족하면 오히려 느려져요.
③ 피루브산이 알라닌으로 바뀌는 반응은 질소를 간으로 옮기는 포도당-알라닌 회로와 관련돼요. NAD⁺를 재생하지 못해요.
④ 포도당을 글리코겐으로 저장하는 것은 식후 저장 반응이에요. 해당과정 지속과 관계없어요.
⑤ 지방산이 아세틸 CoA로 분해되는 베타산화는 미토콘드리아에서 산소가 있어야 이어지는 경로예요.
핵심 개념 정리
· 해당과정(세포질): 포도당 1 → 피루브산 2, 순생성 ATP 2 + NADH 2
· 산소 충분: 피루브산 → 아세틸 CoA → TCA 회로 → 전자전달계
· 산소 부족: 피루브산 → 젖산(NAD⁺ 재생) → 해당과정 지속
· 무산소 경로는 효율이 낮지만 속도가 빨라 짧고 강한 운동에 유리해요
· 쌓인 젖산은 간으로 가서 포도당으로 재합성돼요(코리 회로)
암기 팁
젖산 반응은 "NAD⁺ 재활용 공장"이라고 기억하세요. 젖산을 만드는 진짜 목적은 젖산이 아니라 NAD⁺예요.
국시 빈출 포인트
무산소 조건에서 젖산이 생기는 이유를 NAD⁺ 재생으로 설명하게 하는 문제가 자주 나와요. 적혈구가 미토콘드리아가 없어 항상 젖산을 만든다는 점, 코리 회로로 이어지는 흐름도 함께 정리해 두세요.