# 퓨린(purine) 염기의 구조적 특징으로 옳은 것은?

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> subject: 생체분자의 구조와 기능

## 문제

퓨린(purine) 염기의 구조적 특징으로 옳은 것은?

## 보기

1. 피리미딘보다 분자량이 작다
2. 질소 원자 2개를 포함한다
3. DNA에만 존재하고 RNA에는 존재하지 않는다
4. 6원환 1개로 구성되어 있다
5. 5원환과 6원환이 융합된 이환 구조이다 **✔ 정답**

**정답: 5**

## 해설

퓨린은 5원환(imidazole)과 6원환(pyrimidine)이 융합된 이환 구조로 되어 있다. DNA에서는 아데닌과 구아닌이, RNA에서는 아데닌과 구아닌이 퓨린 염기로 존재한다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 핵산(Nucleic acid)의 기본 구성 성분인 퓨린 염기(Purine base)와 피리미딘 염기(Pyrimidine base)의 구조적 차이를 묻는 생화학 기초 문제예요. DNA와 RNA의 합성, 항암제 및 항바이러스제의 작용 기전을 이해하는 데 필수적인 개념이에요.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
퓨린과 피리미딘은 모두 질소 함유 헤테로고리(Nitrogen-containing heterocycle)로, DNA와 RNA의 염기쌍 형성(Complementary base pairing)의 기초가 돼요. 퓨린은 핵심! **이환 구조(Fused bicyclic structure)**를, 피리미딘은 **단일 6원환 구조(Monocyclic structure)**를 가진다는 점이 가장 큰 차이점이에요.

**정답 근거 (Answer Rationale)**
정답은 **⑤ "5원환과 6원환이 융합된 이환 구조이다"**입니다. 퓨린 염기는 피리미딘 고리(Pyrimidine ring, 6원환)와 이미다졸 고리(Imidazole ring, 5원환)가 공유 결합하여 융합된 구조를 가지고 있어요. 대표적인 퓨린 염기로는 아데닌(Adenine, A)과 구아닌(Guanine, G)이 있어요.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
① "피리미딘보다 분자량이 작다": 혼동 주의! 이는 반대입니다. 퓨린(이환 구조)은 피리미딘(단일 고리)보다 원자가 더 많아 분자량이 더 커요.
② "질소 원자 2개를 포함한다": 퓨린 고리에는 총 4개의 질소 원자가 포함되어 있어요 (피리미딘 고리 2개, 이미다졸 고리 2개). 질소 원자 2개를 포함하는 것은 피리미딘(시토신, 티민, 유라실)의 특징이에요.
③ "DNA에만 존재하고 RNA에는 존재하지 않는다": 아데닌과 구아닌은 DNA와 RNA **모두**에 존재하는 공통 퓨린 염기입니다. DNA에만 존재하는 것은 티민(Thymine)이고, RNA에만 존재하는 것은 유라실(Uracil)이에요 (둘 다 피리미딘 염기).
④ "6원환 1개로 구성되어 있다": 이는 피리미딘 염기의 구조적 특징입니다. 퓨린은 6원환과 5원환이 결합된 이환 구조예요.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**
퓨린 대사(Purine metabolism)는 약학에서 매우 중요해요. 퓨린 합성 억제제(Purine synthesis inhibitors)인 아자티오프린(Azathioprine), 미코페놀레이트(Mycophenolate)는 면역억제제로, 알로퓨리놀(Allopurinol)은 통풍(Gout) 치료제로 퓨린 대사 경로를 표적으로 해요.

개념 정리

| 구분 | 퓨린 염기 (Purine) | 피리미딘 염기 (Pyrimidine) |
| --- | --- | --- |
| 기본 구조 | 이환 구조 (피리미딘 + 이미다졸) | 단일 6원환 구조 |
| 대표 염기 | 아데닌(A), 구아닌(G) | 시토신(C), 티민(T), 유라실(U) |
| DNA 존재 | A, G | C, T |
| RNA 존재 | A, G | C, U |
| 합성 전구물질 | 인오신산(IMP) | 오로트산(Orotic acid) |

한눈에 비교!

| 특징 | 퓨린 (A, G) | 피리미딘 (C, T, U) |
| --- | --- | --- |
| 염기쌍 상대 | A-T(U), G-C | T(U)-A, C-G |
| 대사 장애 질환 | 통풍 (요산 과다) | 오로트산뇨증 (Orotic aciduria) |
| 표적 항암제 예 | 6-머캅토퓨린 (6-MP) | 5-플루오로유라실 (5-FU) |

암기 팁
"퓨린은 **풍성(豊盛)**하다": 구조가 더 풍성하게(복잡하게) 생겼어요. (이환 구조, 분자량 큼, 질소 원자 4개). 반대로 피리미딘은 "피곤(疲困)하다": 구조가 단순해요. (단일 고리, 분자량 작음, 질소 원자 2개).

국시 빈출 포인트
퓨린/피리미딘 구조 차이는 기본 중의 기본으로 매년 비슷한 형태로 출제돼요. "DNA vs RNA 구성 염기", "퓨린 유사체 항암제 작용 기전", "통풍 치료제 표적" 등으로 연결되어 출제될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
"통풍(Gout)으로 알로퓨리놀(Allopurinol)을 처방받은 환자가 약국을 방문했습니다. 환자가 '이 약이 정말 통풍에 효과가 있나요? 어떻게 작용하나요?'라고 묻습니다. 약사는 어떻게 설명해야 할까요?"

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
핵심! 알로퓨리놀은 크산틴 산화효소(Xanthine oxidase)를 억제하여 요산(Uric acid)의 전구체인 힙포크산틴(Hypoxanthine)과 크산틴(Xanthine)이 요산으로 전환되는 것을 막아요. 이는 퓨린 대사 경로(Purine metabolic pathway)의 하위 단계를 차단하는 원리예요. 복약지도 시 "혈중 요산 수치를 낮추어 통풍 발작을 예방하는 약이에요. 급성 통풍 발작 중에는 오히려 증상을 악화시킬 수 있으니 의사의 지시에 따라 복용 시작 시기를 잘 지켜야 해요"라고 설명하세요.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**
알로퓨리놀은 심각한 피부 부작용(Stevens-Johnson syndrome, Toxic epidermal necrolysis)을 유발할 수 있어 초기 발진 발생 시 즉시 복용을 중단하고 의사에게 알리도록 교육해야 해요. 또한, 아자티오프린(Azathioprine)이나 6-머캅토퓨린(6-Mercaptopurine)과 함께 사용하면 이들 약물의 대사를 방해하여 골수 억제(Myelosuppression) 위험이 크게 증가하므로, 병용 시 주의 깊게 처방을 검토해야 해요.

복약지도 프로토콜
- **효과:** 요산 생성 억제로 통풍 예방.
- **복용법:** 대개 1일 1회, 충분한 물과 함께 복용.
- **주의사항:** 발진, 가려움증, 고열 등 이상 반응 즉시 보고. 급성 통풍 발작 시에는 의사와 상의 후 복용 시작.
- **상호작용:** 아자티오프린, 6-머캅토퓨린과의 병용 금지. 이뇨제(Diuretics)와 병용 시 요산 강하 효과 감소 가능.

선배 약사의 한마디
"생화학의 기초가 임상에 이렇게 직접 연결된다는 게 신기하지요? 퓨린 구조를 알면 통풍 치료제의 작용 기전이 보이고, 퓨린 유사체 항암제의 부작용 관리도 예측할 수 있어요. 기초과학은 먼 곳의 이야기가 아니라, 약국 카운터에서 맞닥뜨리는 환자의 질문에 과학적으로 답변할 수 있는 힘을 줍니다. 구조 하나가 치료 전략의 시작점이에요!"

## 핵심 개념

- **퓨린** — 5원환(이미다졸)과 6원환(피리미딘)이 융합된 이환 구조의 질소 함유 염기. DNA와 RNA의 아데닌(A), 구아닌(G)이 여기에 속함.
- **피리미딘** — 단일 6원환 구조의 질소 함유 염기. DNA의 시토신(C), 티민(T)과 RNA의 시토신(C), 유라실(U)이 여기에 속함.
- **이환 구조 (Fused Bicyclic Structure)** — 두 개의 고리 구조가 공유 결합하여 붙어 있는 형태. 퓨린 염기의 가장 큰 구조적 특징.
- **알로퓨리놀** — 크산틴 산화효소 억제제. 퓨린 대사 최종 단계를 차단하여 요산 생성을 감소시켜 통풍을 예방하는 약물.
- **염기쌍 (Base Pair)** — DNA 이중나선에서 퓨린 염기와 피리미딘 염기가 수소 결합으로 짝을 이루는 것. A-T(또는 A-U), G-C 쌍을 이룸.

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