37. 다음으로부터 추론한 것으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은?
표준환원전위(E₀)는 전자를 받아서 환원되려고 하는 물질의 경향성을 수치화하여 나타낸 것이다. E₀가 큰 물질일수록 전자를 받아 환원되려는 경향성이 크므로 E₀가 작은 물질로부터 큰 물질로 전자가 이동한다. 이때 나오는 에너지의 크기는 두 물질의 E₀ 차이에 의해 결정되며 그 차이가 클수록 더 많은 에너지가 나온다.
사람과 대장균은 포도당에서 나온 전자를 NAD⁺ 혹은 FAD를 거쳐 최종적으로 산소로 이동시켜 산소에 전자가 저장된 형태인 물을 생성하는 과정, 즉 산소의 환원 과정을 통해 에너지 저장 물질인 ATP를 생성할 수 있다. 포도당에서 나온 일부 전자는 NAD⁺로 이동하여 NAD⁺에 전자가 저장된 형태인 NADH를 생성하고, 일부는 FAD로 이동하여 FAD에 전자가 저장된 형태인 FADH₂를 생성한다. 이후 NADH와 FADH₂에 있던 전자들이 최종적으로 산소로 이동하면서 ATP가 합성된다. 예를 들어, NAD⁺의 E₀는 －0.32 V이고 산소의 E₀는 ＋0.82 V이므로, 이들의 E₀ 차이인 1.14 V에 의해 NADH 1분자당 3분자의 ATP가 합성된다. 하지만 이 과정에서 FADH₂는 1분자당 2분자만의 ATP를 생성할 수 있다.
사람과 달리, 대장균은 무산소 호흡을 통해 에너지를 생산할 수 있다. 대장균은 산소가 있으면 산소를 최종 전자수용체로 이용하지만, 산소가 없으면 NADH나 FADH₂의 전자를 산소가 아닌 다른 물질로 최종적으로 이동시켜 에너지를 얻을 수 있다. 이러한 물질에는 질산염(E₀ ＝ ＋0.42 V)과 푸마르산(E₀ ＝ ＋0.03 V)이 있다.
〈보 기〉
ㄱ. E₀가 작은 물질일수록 전자를 잃을 경향성이 크다.
ㄴ. FAD의 E₀는 －0.32 V보다 더 클 것이다.
ㄷ. 산소가 없고 질산염과 푸마르산이 있는 경우, 대장균은 포도당으로부터 더 많은 에너지를 얻기 위해 최종 전자수용체로 푸마르산을 이용할 것이다.
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ