2024년도 LEET 언어이해 22-24번 문제해설(홀수형)

2024년도 LEET 언어이해 22-24번 문제해설(홀수형)

I. 지문분석

[1문단]

산소 의존성 광반응에 대한 설명이 시작되는 단원입니다.

 

아크리딘 + 번개에 의해 원생동물이 사멸하는 것,

에오신 + 빛에 의해 종양에 영향을 주는 것을 통해 산소 의존성 광반응을 발견하였습니다.

 

빛, 화학물질, 산소의 상호작용이 세포를 죽인다는 것이 반응의 핵심인 것 같습니다.

다음 단원에 바로 상세한 설명이 나오니, 크게 표시할 것 없이 넘어가도 좋겠습니다.

 

[2문단]

설명하고자 하는 현상의 기본적인 원리가 제시되는 문단입니다.

 

1. 광역학 치료(=산소 의존성 광반응, 이하 광반응)의 필수적 요소 : 빛 에너지 + 감광제 + 산소

세 요소 중 하나라도 부재한다면 광반응이 일어나지 않는다는 것이겠죠.

구체적 메커니즘은 '감광제'에 '특정 파장의 빛'이 조사되어 감광제를 활성화시키면, 전자 또는 에너지를 '산소'로 전달시켜 '활성산소종'을 만들어 내는 것입니다. 이때 발생하는 활성산소종이 치료의 핵심인 것 같습니다.

2. 활성산소종은 국소적으로만 반응

3. 항산화제가 활성산소종을 제거

이와 같이 정리할 수 있을 것입니다.

 

[3문단]

1. 감광제의 종류 :  (1)포르피린 (2)기타 형광 염색 시약

(1) 포르피린은 여드름균에서 합성됨. 따라서 여드름균에 특정 빛을 쪼이면 광반응이 일어남

(2) 형광 염색 시약을 치료에 사용하기 위한 조건 : 충분한 활성산소종 방출, 감광제 자체의 적은 독성, 효과적인 배출

2. 광반응의 효율에 영향을 미치는 변수 : 빛의 침투 정도, 감광제 농도, 빛의 세기와 노출시간, 산소 농도, 빛의 파장

이때, 형광물질 : 특정 파장을 받고 긴 파장을 내 놓는 물질

3. 감광제가 알레르기를 유발할 수 있음(광반응과 무관하게)

4. 감광제가 남으면 광반응에 의해 피부세포를 손상시킬 수 있음

으로 정리할 수 있습니다.

 

[4문단]

암세포의 세포막에 LDL이 다량 결합되고, 감광제는 LDL과 강하게 결합하므로, 암세포의 세포막 주변에 감광제가 많이 존재하게 되겠습니다. 국소적인 독성 반응을 보이는 활성산소종이 암세포 주변에서만 다량 발생하기 때문입니다.

(암세포-수용체-LDL-감광제 그림을 그려서 이해하면 좋을 것입니다. 다만 문제에서는 결합관계를 묻지 않았습니다.)

 

II. 문제풀이

[22번]

① : X

광역학 치료에는 빛 에너지, 감광제, 산소가 필수적이며 (2문단 1번째 줄)

여드름균이 생성한 포르피린은 감광제이고, 여기에 빛을 쪼이는 경우 여드름을 사멸시킬 수 있습니다(3문단 1번째 줄)

이를 종합하면,

여드름균에서 합성된 포르피린(감광제)는 빛을 받아 주변 산소에 전자나 에너지를 전달하여 활성산소종을 생성하고, 이는 여드름균을 산화시켜 파괴할 수 있습니다. 즉 빛은 당해 과정에서 존재해야만 합니다.

 

② : X

광역학 치료에는 빛 에너지, 감광제, 산소가 필수적이므로 (2문단 1번째 줄)

이 중 빛 에너지를 요소로 하지 않는다면 광역학 치료라고 부를 수 없습니다.

 

③ : X

외부 빛이 체내 깊숙이 투과되지 못할 경우 광역학 치료가 효과적으로 이루어지지 않으나(3문단 8번째 줄)

광역학 치료의 부작용으로서 감광제의 농도가 높은 경우 알레르기를 유발할 수 있습니다.(3문단 14번째 줄)

알레르기는 감광제의 농도가 높기 때문에 유발될 수 있을 뿐, 광반응이 일어난 것과는 직접적인 관련이 없습니다.

즉, 일레르기는 빛 에너지를 요건으로 하지 않으므로 빛이 체내에 투과되는지 여부와는 무관합니다.

(덧붙여, 피부 조직이 표피만을 의미하는 것은 아니기에, '깊숙이' 투과될 필요가 없다는 이유만으로 틀린 지문이라고 판단하기에는 무리가 있으며, 피부조직이 손상된다는 3문단 마지막 문장은 알레르기를 설명하는 내용이 아닙니다.)

 

④ : O

활성산소종은 과량으로 오랫동안 존재하는 경우 독성이 있습니다. (2문단 10번째 줄)

하지만 감광제에 의해 발생한 활성산소종은 반감기가 매우 짧고, 유효거리가 매우 짧습니다.(2문단 마지막 줄)

또한, 암 수용체 근처에만 감광제가 다량 존재하게 됩니다.(4문단) 

이를 종합하면, 옳은 지문이 됩니다.

 

⑤ : X

감광제가 암 조직에 축적되는 이유는 감광제가 LDL과 강하게 결합하고, LDL은 암세포의 세포막과 결합하기 쉽기 때문입니다.(4문단 5번째 줄)

또한, 항산화제는 활성산소종을 제거하는 역할을 하므로(2문단 13번째 줄), 오히려 치료 효율은 저하될 것입니다.

 

[23번]

<분석>

산소는 충분히 있는 환경입니다. 즉, 감광제와 빛 에너지의 종류에 따라 광반응 현상이 일어나는지, 효율은 어떠한지 판단하는 실험입니다.

 

실험 (1) 광원이 없는 환경 (광반응 현상이 일어나지 않습니다.)

- 감광제 없음 : 대조군

- 감광제 A : 감광제 A는 자체적인 독성을 가진다는 것을 알 수 있습니다.

- 감광제 B : 감광제 B는 독성이 없으며, 별다른 반응이 진행되지 않습니다.

실험 (2) 자외선을 쬐어준 환경

- 감광제 없음 : (i) 감광제에 의한 광반응 현상이 일어나지 않는데 생존률이 줄어들었다는 점, (ii) 항산화제에 의해 생존률이 보호되었다는 점을 종합하여 자외선 만으로도 활성산소종이 발생한다는 것을 알 수 있습니다.

- 감광제 A, B : 원생동물의 사멸이 관측되기는 하지만, 실험 (1)과 비교하여 감광제가 없는 환경과 동일한 생존률의 감소를 보여주었다는 점에서 자외선만의 효과라고 추론하는 것이 적절합니다.

실험 (3) 녹색 빛을 쬐어준 환경

- 감광제 없음 : 실험 (1)과 차이가 없습니다.

- 감광제 A : 항산화제가 없는 환경에서 원생동물 모두 사멸시켰으므로, 활성산소종을 발생시킨다는 것을 알 수 있습니다.

- 감광제 B : 항산화제가 없는 환경에서 원생동물 일부 사멸시켰으므로, 활성산소종을 발생시킨다는 것을 알 수 있습니다.

실험 (4) 적색 빛을 쬐어준 환경

- 감광제 없음 : 실험 (1)과 차이가 없습니다.

- 감광제 A : 실험 (1)과 차이가 없습니다. 

- 감광제 B : 항산화제가 없는 환경에서 원생동물 모두 사멸시켰으므로, 활성산소종을 발생시킨다는 것을 알 수 있습니다. 또한 녹색 빛보다 적색 빛에서 활성산소종을 더 효율적으로 발생시킵니다.

 

① O : 실험 (1) 

② X : 실험 (1), 실험(3), 실험(4) (적색 빛에서는 차이가 없고, 녹색 빛에서 가장 생존률이 낮게 기록되었습니다.)

③ O : 실험 (3) 및 실험 (4)

④ O : 실험 (1) (A의 경우, 활성산소종을 발생시켰다면 항산화제 투입 여부에 의해 생존율이 달라졌어야 합니다.)

⑤ O : 실험 (2)

 

[24번]

<분석>

물질 X : 녹색 빛 -> 적색 빛 발생시키는 형광물질(3문단 12번째 줄에서 언급됩니다), 그 자체로 독성 있음

물질 Y : 적색 빛에만 반응하는 감광제

물질 Z : 항산화제

라고 정의할 수 있습니다.

 

① X

- X, Z + 녹색 빛 = 'X에 의해 적색 형광 방출', '광반응 일어나지 않으므로 활성산소종 발생하지 않음'

- Y, Z + 적색 빛 = '적색 형광 방출 하지 않음', '활성산소종 발생'

② O

- Y, Z + 녹색 빛 = '적색 형광 방출되지 않음', '활성산소종 발생하지 않음'

- X, Y, Z + 녹색 빛 = 'X에 의해 적색 형광이 방출됨', '용액 내 Y가 이를 받아 활성산소종 발생'

③ X

- X, Z + 녹색 빛 = 'X에 의해 적색 형광 방출', '광반응 일어나지 않으므로 활성산소종 발생하지 않음'

- X, Y, Z + 적색 빛 = '적색 형광 방출할 여지 없음', '활성산소종 발생'

④ X

- X, Z + 녹색 빛 = '적색 형광 방출', '활성산소종 발생하지 않음', 'X 자체의 독성으로 암세포 사멸'

- Y, Z + 녹색 빛 = '적색 형광 방출하지 않음', '활성산소종 발생하지 않음'

⑤ X

- Y, Z + 적색 빛 = '적색 형광 방출 하지 않음', '활성산소종 발생'

- X, Z + 녹색 빛 = 'X에 의해 적색 형광 방출', '광반응 일어나지 않으므로 활성산소종 발생하지 않음', 'X 자체의 독성으로 암세포 사멸'

 

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본 풀이는 필자 개인의 의견이며, 부족한 점이 존재할 수 있습니다.

오류나 보완사항을 댓글로 알려주시면 수정하여 반영하겠습니다.