개인적인 복습 지문 (반추위)
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(전략) ㉠ 소, 양, 사슴과 같은 반추 동물도 섬유소를 분해하는
효소를 합성하지 못하는 것은 마찬가지이지만, 비섬유소와 섬
유소를 모두 에너지원으로 이용하며 살아간다.
위 (胃) 가 넷으로 나누어진 반추 동물의 첫째 위인 반추위에
는 여러 종류의 미생물이 서식하고 있다. 반추 동물의 반추위
에는 산소가 없는데, 이 환경에서 왕성하게 생장하는 반추위
미생물들은 다양한 생리적 특성을 가지고 있다. 그중 ⓐ 피브
로박터숙시노젠 (F) 은 섬유소를 분해하는 대표적인 미생물
이다. 식물체에서 셀룰로스는 그것을 둘러싼 다른 물질과 복
잡하게 얽혀 있는데, F 가 가진 효소 복합체는 이 구조를 끊어
셀룰로스를 노출시킨 후 이를 포도당으로 분해한다. F 는 이
포도당을 자신의 세포 내에서 대사 과정을 거쳐 에너지원으
로 이용하여 생존을 유지하고 개체 수를 늘림으로써 생장한
다. 이런 대사 과정에서 아세트산, 숙신산 등이 대사산물로
발생하고 이를 자신의 세포 외부로 배출한다. 반추위에서
미생물들이 생성한 아세트산은 반추 동물의 세포로 직접 흡
수되어 생존에 필요한 에너지를 생성하는 데 주로 이용되고
체지방을 합성하는 데에도 쓰인다. 한편 반추위에서 숙신산
은 프로피온산을 대사산물로 생성하는 다른 미생물의 에너
지원으로 빠르게 소진된다. 이 과정에서 생성된 프로피온산
은 반추 동물이 간 (肝) 에서 포도당을 합성하는 대사 과정
에서 주요 재료로 이용된다.
반추위에는 비섬유소인 녹말을 분해하는 ⓑ 스트렙토코쿠스
보비스 (S) 도 서식한다. 이 미생물은 반추 동물이 섭취한 녹
말을 포도당으로 분해하고, 이 포도당을 자신의 세포 내에서
대사 과정을 통해 자신에게 필요한 에너지원으로 이용한다.
이때 S 는 자신의 세포 내의 산성도에 따라 세포 외부로 배
출하는 대사산물이 달라진다. 산성도를 알려 주는 수소 이온
농도 지수 (pH) 가 7.0 정도로 중성이고 생장 속도가 느린
경우에는 아세트산, 에탄올 등이 대사산물로 배출된다. 반면
산성도가 높아져 pH 가 6.0 이하로 떨어지거나 녹말의 양이
충분하여 생장 속도가 빠를 때는 젖산이 대사산물로 배출된
다. 반추위에서 젖산은 반추 동물의 세포로 직접 흡수되어
반추 동물에게 필요한 에너지를 생성하는 데 이용되거나 아
세트산 또는 프로피온산을 대사산물로 배출하는 다른 미생
물의 에너지원으로 이용된다.
그런데 S 의 과도한 생장이 반추 동물에게 악영향을 끼치는
경우가 있다. 반추 동물이 짧은 시간에 과도한 양의 비섬유
소를 섭취하면 S 의 개체 수가 급격히 늘고 과도한 양의 젖
산이 배출되어 반추위의 산성도가 높아진다. 이에 따라 산
성의 환경에서 왕성히 생장하며 항상 젖산을 대사산물로 배
출하는 ⓒ 락토바실러스루미니스 (L) 와 같은 젖산 생성 미
생물들의 생장이 증가하며 다량의 젖산을 배출하기 시작한
다. (후략) 출처: 2017학년도 수능 국어 [33~36]
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