생명과학Ⅱ — 핵심 정리·계산 모음

시험에 바로 쓰는 정리·판단 요령
← 추가 자료실

Ⅰ. 세포 호흡 · 광합성

세포 호흡 4단계 — 장소·산물
단계장소주요 산물
해당과정세포질(기질)피루브산 2, ATP 소량, NADH
피루브산 산화미토콘드리아 기질아세틸 CoA, CO₂, NADH
TCA 회로미토콘드리아 기질CO₂, ATP(GTP), NADH, FADH₂
산화적 인산화미토콘드리아 내막H₂O, 다량의 ATP
ATP 수: 산화적 인산화의 정확한 ATP 개수는 교과서마다 다르므로 숫자로 외우지 말고 "가장 많은 ATP를 생성하는 단계"로 판단한다. 최종 전자수용체는 O₂ → H₂O 생성.
광합성 — 명반응 · 캘빈 회로
과정장소필요/투입산물
명반응틸라코이드 막빛, H₂O, ADP, NADP⁺ATP, NADPH, O₂(물의 광분해)
캘빈 회로(암반응)스트로마CO₂, ATP, NADPH포도당(유기물), ADP, NADP⁺
연결: 명반응이 만든 ATP·NADPH를 캘빈 회로가 소비해 CO₂를 유기물로 고정한다. O₂는 물에서, 포도당의 탄소는 CO₂에서 온다.
호흡 ↔ 광합성 비교
구분세포 호흡광합성
장소미토콘드리아(+세포질)엽록체
물질포도당·O₂ 소비 → CO₂·H₂O 생성CO₂·H₂O 소비 → 포도당·O₂ 생성
에너지유기물 분해 → ATP빛에너지 → 유기물(화학에너지)
전자운반체NADH, FADH₂NADPH
함정: 광합성의 CO₂는 캘빈 회로에서, O₂는 명반응(물 광분해)에서. 호흡의 CO₂는 피루브산 산화·TCA에서. 물질이 "어느 반응"인지 뒤집지 말 것.

Ⅱ. 유전자 발현

중심원리와 합성 방향
DNA ──전사──▶ mRNA ──번역──▶ 단백질
DNA 복제·전사에서 새 가닥은 항상 5′→3′ 방향으로 합성된다. 리보솜도 mRNA를 5′→3′로 읽는다.
과정효소/장소주형·방향
전사RNA 중합효소 / (진핵) 핵DNA 주형가닥(3′→5′)을 읽어 mRNA를 5′→3′로 합성
번역리보솜 / 세포질mRNA를 5′→3′로 읽어 코돈당 아미노산 1개 연결
코돈 판독 규칙
① 코돈은 mRNA의 3염기 단위, 개시코돈 AUG(메티오닌)에서 시작
② tRNA의 안티코돈은 코돈과 상보 결합(A-U, G-C)
③ 종결코돈(UAA·UAG·UGA)에서 번역 종료 — 대응 아미노산 없음
서열 변환: DNA 주형가닥 → mRNA(상보, T 대신 U) → 코돈표로 아미노산. 주형/암호가닥 혼동 주의.
오페론 정리 (원핵 유전자 조절)
구분젖당(lac) 오페론트립토판(trp) 오페론
유형유도형억제형
스위치 물질젖당(유도물질)트립토판(공동억제자)
결과젖당 있으면 억제 단백질 이탈 → 전사 ON트립토판 많으면 억제 단백질 결합 → 전사 OFF
함정: 두 오페론은 방향이 반대다(유도 vs 억제). "물질이 있으면 켜진다/꺼진다"를 헷갈리지 말 것.

Ⅲ. 유전 · 진화 계산

우열 · 연관 판별 요령
  • 우열 판정: 두 순종을 교배해 F₁에 나타나는 표현형이 우성. 또는 자손 표현형 비에서 3(우성):1(열성) 확인.
  • 독립 vs 연관: 이형접합끼리 교배 시 자손 비가 9:3:3:1에 가까우면 독립, 크게 벗어나면 연관 의심.
  • 연관 배우자: 교차가 없으면 연관형 그대로(예 AB/ab → AB·ab만), 교차가 있으면 재조합형(Ab·aB)이 소량 생성.
  • 반성유전(X 연관): 아들·딸을 나눠 확률을 따로 계산.
확률 계산: 서로 독립인 형질은 각 형질 확률을 곱한다(곱셈 법칙). 여러 경우면 각 경우 확률을 더한다(덧셈 법칙).
하디-바인베르크 (유전적 평형)
조건: 큰 집단·무작위 교배·돌연변이/이주/자연선택 없음. 이때 대립유전자·유전자형 빈도가 세대 간 일정.
p + q = 1
p² + 2pq + q² = 1
p = A(우성) 빈도, q = a(열성) 빈도. p² = AA, 2pq = Aa, q² = aa.
대립유전자 빈도 계산 STEP
① 열성 표현형(aa) 비율 = q² → q = √(q²)
② p = 1 − q
③ 필요한 유전자형 빈도 대입: AA = p², Aa = 2pq, AA:Aa:aa = p²:2pq:q²
예: aa가 9%일 때 → q² = 0.09 → q = 0.3, p = 0.7. 보인자 Aa = 2pq = 2(0.7)(0.3) = 0.42(42%), AA = p² = 0.49(49%). 합 49+42+9 = 100% 확인.
함정: "열성 대립유전자 빈도 q"와 "열성 표현형 빈도 q²"를 구분하라. 평형 조건이 깨진 집단엔 식을 그대로 적용할 수 없다.
암기보다 정리표: 생명과학Ⅱ는 순수 공식보다 장소·산물·방향·조절을 정리한 표가 실전에 강하다. 위 표를 조건 판단의 기준표로 활용하라.