핵심 해설
이 문제는 포도당 신생이 해당과정을 단순히 거꾸로 돌린 것이 아닌 이유를 묻고 있어요. 해당과정에는 한 방향으로만 진행되는 비가역 단계가 세 곳 있어서, 같은 효소로는 거꾸로 갈 수 없어요. 포도당 신생은 이 세 지점을 다른 효소로 돌아가는 우회로를 가지고 있어요.
정답 근거
정답은 4번이에요. 해당과정의 비가역 단계(헥소키나아제, 포스포프럭토키나아제-1, 피루브산 키나아제)를 포도당 신생은 각각 다른 효소로 우회해요. 피루브산 카르복실화효소와 PEP 카르복시키나아제, 과당-1,6-이인산분해효소, 포도당-6-인산가수분해효소가 그 우회로예요. 우회 구간 덕분에 두 경로를 따로 조절할 수 있어요.
오답 분석
① 두 경로가 모두 세포질에서만 진행되는 것이 아니에요. 포도당 신생의 첫 우회 단계(피루브산 카르복실화)는 미토콘드리아에서 시작해요.
② 두 경로가 모든 효소를 공유한다면 단순 역반응이 되었을 거예요. 비가역 세 단계는 서로 다른 효소를 써요.
③ 해당과정에 필요한 조효소(NAD⁺ 등)는 존재해요. 조효소 유무가 이유가 아니에요.
⑤ 산소 필요 여부는 두 경로의 차이를 설명하는 핵심이 아니에요. 문제는 비가역 단계의 우회예요.
핵심 개념 정리
· 해당과정 비가역 3단계와 포도당 신생 우회 효소
· 피루브산 → PEP: 피루브산 카르복실화효소(비오틴 필요) + PEP 카르복시키나아제
· 과당-1,6-이인산 → 과당-6-인산: 과당-1,6-이인산분해효소
· 포도당-6-인산 → 포도당: 포도당-6-인산가수분해효소(간·신장에 있음, 근육에 없음)
· 우회 구간이 있어 저장 모드와 사용 모드를 따로 조절할 수 있어요
암기 팁
"일방통행 세 곳은 다른 길로 돌아간다"로 기억하세요. 우회로 효소 이름에 "카르복실화"와 "분해효소"가 들어간다는 점이 실마리예요.
국시 빈출 포인트
포도당 신생이 해당의 역반응이 아닌 이유, 우회 효소 이름, 피루브산 카르복실화효소에 비오틴이 필요하다는 점이 자주 출제돼요. 근육에 포도당-6-인산가수분해효소가 없다는 내용과도 연결해 두세요.