중학과학 생명과학의 기초(중1:생명과학)

생명의 특성은 모든 생명체가 공통적으로 가지고 있는 기본적인 특징을 의미합니다. 생명체는 크게 다섯 가지 특성을 가집니다: 세포로 이루어짐, 물질대사, 환경에 대한 반응, 적응과 진화, 그리고 생식과 유전입니다.

세포로 이루어짐:

모든 생명체는 세포로 이루어져 있습니다. 세포는 생명체의 기본 단위로, 우리 몸을 구성하는 구조적, 기능적 기본 단위입니다. 생명체는 단세포 생물과 다세포 생물로 나뉩니다. 단세포 생물은 하나의 세포로 모든 생명활동을 수행하며, 예로는 세균이나 아메바가 있습니다. 다세포 생물은 여러 세포가 모여 조직, 기관, 기관계로 이루어져 각각의 역할을 분담합니다. 우리 인간도 다세포 생물의 대표적인 예입니다.

▶물질대사:

생명체는 끊임없이 에너지를 사용하고 물질을 교환하는 물질대사를 합니다. 물질대사는 크게 두 가지로 나뉩니다: 동화작용과 이화작용입니다. 동화작용은 에너지를 흡수하여 복잡한 물질을 합성하는 과정으로, 식물의 광합성이 대표적인 예입니다. 반대로 이화작용은 에너지를 방출하면서 복잡한 물질을 분해하는 과정입니다. 인간은 음식을 섭취하여 에너지를 얻고 이를 통해 생명활동을 유지합니다.

▶환경에 대한 반응:

생명체는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응합니다. 예를 들어, 우리 몸은 온도가 높아지면 땀을 흘려 체온을 조절하거나, 눈이 부실 때는 반사적으로 눈을 감습니다. 이러한 반응은 생명체가 환경에 적응하여 생존할 수 있게 합니다.

적응과 진화:

오랜 시간 동안 생명체는 환경에 적응하며 진화합니다. 이 과정에서 생명체는 유전적인 변화를 겪으며, 그 변화가 생존에 유리할 경우 자연선택에 의해 후대에 전달됩니다. 예를 들어, 사막에 사는 동물은 물을 적게 쓰는 생리 구조를 가지게 되고, 북극에 사는 동물은 추위에 견디기 위한 두꺼운 지방층을 가집니다.

생식과 유전:

생명체는 번식하여 자신과 같은 개체를 만들어 유전정보를 다음 세대로 전달합니다. 생식에는 유성생식과 무성생식이 있으며, 유성생식은 두 개의 부모로부터 유전물질을 받아 다양한 유전적 특성을 가지게 되고, 무성생식은 한 개체가 자손을 만들어 유전적으로 동일한 개체가 만들어집니다.

세포의 구조와 기능:

모든 생명체는 세포로 이루어져 있으며, 세포는 내부에 다양한 소기관을 가지고 있습니다. 대표적인 소기관으로는 핵, 세포막, 세포질, 미토콘드리아, 리보솜 등이 있습니다. 핵은 유전물질인 DNA를 포함하고 있어 세포의 활동을 조절하는 중추 역할을 합니다. 세포막은 세포 내부와 외부를 구분하여 선택적으로 물질을 통과시키는 기능을 합니다. 미토콘드리아는 에너지를 생성하는 역할을 하며, 리보솜은 단백질을 합성하는 곳입니다. 이러한 소기관들이 유기적으로 작용하여 생명체가 다양한 생명활동을 할 수 있습니다.식물세포와 동물세포의 차이점을 아는 것이 중요합니다.

▶세포구조 fom.티칭백과

소화:

소화는 우리가 섭취한 음식을 작은 영양소로 분해하여 몸에서 흡수할 수 있게 하는 과정입니다. 소화기관계는 입, 식도, 위, 소장, 대장으로 구성되어 있습니다. 입에서는 음식물을 씹어 잘게 부수고, 침의 소화 효소가 탄수화물을 분해합니다. 이후 위에서는 강한 산성 환경과 소화 효소가 단백질을 분해합니다. 소장에서는 지방, 단백질, 탄수화물이 최종적으로 분해되고 흡수됩니다.

▶소화기관 이미지from.msd매뉴얼

▶소화 과정:

소화는 크게 물리적 소화와 화학적 소화로 나뉩니다.

▶물리적 소화는 입에서 음식을 씹어 잘게 부수는 과정입니다. 이는 음식을 작게 만들어 효소가 더 잘 작용할 수 있게 합니다.

▶화학적 소화는 소화 효소가 음식물을 화학적으로 분해하는 과정입니다. 예를 들어, 위에서 위산과 효소가 단백질을 분해하고, 소장에서는 탄수화물과 지방을 효소가 분해합니다.

▶순환:

순환은 우리 몸의 세포에 필요한 산소와 영양분을 공급하고, 세포에서 발생한 노폐물을 제거하는 과정입니다. 순환계는 심장, 혈관, 혈액으로 이루어져 있습니다. 심장은 혈액을 펌프질 하여 혈액을 몸 구석구석으로 보냅니다. 혈액은 적혈구를 통해 산소를 운반하고, 백혈구는 몸을 외부 병원체로부터 방어합니다. 혈소판은 상처가 났을 때 혈액을 응고시키는 역할을 합니다.

▶호흡:

호흡은 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출하는 과정입니다. 호흡기관계는 코, 기관, 폐로 구성되어 있으며, 폐에서 산소와 이산화탄소의 교환이 이루어집니다. 산소는 폐에서 혈액으로 이동하여 체내의 모든 세포로 운반되며, 이산화탄소는 혈액에서 폐로 이동하여 몸 밖으로 배출됩니다.

▶배설:

배설은 몸에서 발생한 노폐물을 제거하는 과정입니다. 대표적인 배설기관은 신장입니다. 신장은 혈액 속 노폐물을 걸러내어 소변으로 배출하는 역할을 합니다. 신장 외에도 피부는 땀을 통해 노폐물을 배출하고, 폐는 이산화탄소를 배출하며, 간은 해로운 물질을 해독하여 대변으로 배출되도록 돕습니다.

▶결론:

생명체는 세포로 이루어져 있으며, 각 세포는 생명활동을 유지하기 위해 에너지를 사용하고 물질을 교환하는 복잡한 과정에 관여합니다. 소화, 순환, 호흡, 배설은 이 과정에서 중요한 생리적 역할을 담당하며, 생명체가 지속적으로 생존하고 환경에 적응할 수 있도록 돕습니다. 이를 통해 학생들은 생명체가 어떻게 복잡한 기능을 수행하며, 서로 연결되어 있는지를 이해하게 됩니다.

참조 1:한솔 엠플라톤

참조 2:왕호기심군, 더부룩 아저씨 뱃속으로 들어가다.

저자:배미정.

출판사:살림.