01. 생명 현상의 특성

○ 교과서 개념 확인

□ 생물체는 구조적·기능적 단위인 세포로 이루어져 있다.

•단세포 동물 : 하나의 세포로 이루어져 있다. □ 짚신벌레, 아메바 등

•다세포 동물 : 여러 개의 세포가 조직적·유기적으로 구성된다. □ 코끼리, 소나무 등

□ 물질대사 : 생물체 내에서 생명 현상을 유지하기 위해 일어나는 모든 화학 반응으로, 효소가 관여하고 에너지 출입이 함께 일어난다.

자료&플러스

□ 자극에 대한 반응 : 자극이란 생물체 내외의 환경 변화를 말하며, 반응은 자극에 대해 생물체에서 일어나는 상태 변화 이다.

□ 식물이 빛을 향해 자란다.

□ 항상성 : 생물이 자극에 대하여 몸 안의 상태를 일정하게 유지하려는 성질을 말하며, 신경계와 호르몬을 통해 조절된다.

□ 체온 조절, 혈당량 조절, 삼투압 조절

□ 발생 : 다세포 생물에서 생식 세포의 수정으로 생성된 수정란이 개체가 되는 과정이다.

□ 개구리 알 → 올챙이 → 개구리

□ 생장 : 발생한 개체가 세포 분열을 통해 세포 수를 증가하면서 자라는 과정이다.

□ 어린 개구리 → 성체 개구리

□ 생식 : 생물이 자손을 만드는 현상을 말하며, 무성 생식과 유성 생식으로 구분한다.

무성 생식	유성 생식
수정 없이 번식 □ 동일한 유전적 구성 □ 아메바는 분열법으로 새로운 개체 형성	생식 세포의 수정을 통해 번식 □ 다양한 유전적 구성 □ 부모의 정자와 난자의 수정을 통해 아이가 태어남

□ 유전 : 생식을 통해 어버이의 형질이 자손에게 전달되는 현상이다.

□ 어머니가 적록 색맹이면 아들도 적록 색맹이다.

□ 적응과 진화 : 적응이란 생물이 환경 조건에 알맞게 몸의 형태, 기능, 생활 습성 등을 변화시키는 현상이며, 생물이 여러 세대를 거치면서 환경에 적응한 결과 유전자가 변하여 새로운 종으로 분화되는 현상을 진화라고 한다.

□ 선인장은 잎이 변한 가시가 있어 물의 손실이 최소화된다.

바이러스는 단백질 껍질 속에 핵산(DNA 또는 RNA)이 들어 있는 구조이다

바이러스는 생물적 특성과 무생물적 특성을 함께 가지고 있다.

생물적 특성	무생물적 특성
•핵산과 단백질을 가지고 있다. •살아 있는 생명체 내에서 물질대사와 자기 증식을 할 수 있다. •증식 과정에서 유전 현상과 돌연변이가 나타난다.	•세포 구조를 갖추지 못하였다. •세포막이 아닌 단백질 껍질로 싸여 있다. •대개 자체 효소가 없다. •스스로 물질대사를 하지 못한다.

→ 구조적으로 매우 단순하고 원시적인 형태지만 숙주 세포 내에서만 생물적 특성을 나타내므로 지구상에 나타난 최초의 생명체로 볼 수 없다.

바이러스는 세균보다 크기가 작아 세균 여과기를 통과한다.

자료 &플러스

	담배 모자이크병에 걸린 담뱃잎의 즙을 짜서 세균 여과기에 통과시킨 후 여과기를 통과한 여과액을 건강한 담뱃잎에 발라준 결과 담배 모자이크병이 발생 하였다. □ 바이러스는 세균보다 크기가 작다.

02. 생명체를 구성하는 물질

○ 교과서 개념 확인

□ 물 : 구성 원소는 수소(H)와 산소(O)이고, 생명체의 구성 물질 중 가장 많은 비율을 차지한다.

□ 물의 특성 : 물 분자는 극성을 띠고 있는 극성 분자로 여러 물질을 녹이는 용매로 작용하고, 화학 반응에 관여하며, 비열과 기화열이 커서 생명체의 체온 유지와 조절에 적합하다.

자료&플러스

생명체를 구성하는 기본 물질은 대부분이 물이고, 나머지는 단백질, 지질, 핵산, 탄수화물, 무기 염류 등이다.	약한 음(-)전하를 띠는 산소 원자와 약한 양 (+)전하를 띠는 수소 원자 간의 인력에 의해 전기적으로 끌리게 되면서 수소 결합을 형성한다.

□ 단백질 : 생명체의 구성 물질 중 물 다음으로 많은 비율을 차지하며, 구성 원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N)이고, 일부 황(S)을 포함하는 것도 있다.

□ 단백질의 구조 : 단백질을 구성하는 기본 단위는 아미노산이고, 각각의 아미노산은 펩타이드 결합에 의해 연결되며 아미노산의 종류와 수 및 배열 순서에 따라 단백질의 종류가 달라진다.

□ 단백질의 특성 : 단백질은 근육, 항체, 헤모글로빈의 성분일 뿐만 아니라 효소나 호르몬의 성분으로 물질대사나 생리 기능 조절에 중요하고, 에너지원으로도 이용되어 1g당 약 4kcal의 에너지를 낸다.

□ 단백질의 변성 : 열이나 산 등에 의해 단백질의 입체 구조가 파괴되는데, 이를 단백질의 변성이라고 하며 단백질이 변성되면 기능적 특성이 없어진다.

자료&플러스

•아미노산은 아미노기(-NHª)와 카복시기(-COOH)를 공통으로 가지며, 곁사슬(R)의 종류에 따라 아미노산의 종류가 결정된다.

•2개의 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결될 때 물(HªO)이 생성된다.

□ 탄수화물의 특성 : 탄수화물의 구성 원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O)이고, 주된 에너지원으로 이용된다. 1g당 4kcal의 에너지를 내며, 단당류, 이당류, 다당류로 구분된다.

구분	특징	예
단당류	탄수화물의 기본 단위로, 물에 잘 녹고 단맛이 난다.	5탄당(리보스, 디옥시리보스), 6탄당(포도당, 과당, 갈락토스)
이당류	단당류 2개가 결합된 화합물로, 물에 잘 녹고 단맛이 난다.	설탕(포도당+과당), 젖당(포도당+갈락토스), 엿당(포도당+포도당)
다당류	많은 수의 단당류가 결합된 화합물로, 물에 잘 녹지 않고 단맛이 없다.	녹말(식물 세포에 저장되는 다당류), 글리코젠 (동물의 간이나 근육 속에 저장되는 다당류), 셀룰로스(식물 세포벽의 주성분)

□ 지질의 특성 : 지질의 구성 원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O)이고, 에너지원으로 이용되며, 세포막과 호르몬의 구성 성분이 된다. 지질은 중성 지방, 인지질, 스테로이드 등으로 구분된다.

구분	중성 지방	인지질	스테로이드
구조
특징	•1g당 9kcal의 에너지 발생 •에너지 저장에 효과적 •체온 유지에 중요한 역할	생체막(세포막, 미토콘드리아막, 핵막)의 중요한 성분	성호르몬, 부신 겉질 호르몬, 콜레스테롤의 구성 성분

□ 핵산의 특성 : 핵산의 구성 원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 인(P)이고, 유전 정보를 저장하거나 전달한다.

□ DNA, RNA

구분	뉴클레오타이드
구조
특징	•핵산의 기본 단위 •인산, 당, 염기가 1:1:1로 결합

구분	DNA	RNA
구조	2중 나선	단일 가닥
염기	A, G, C, T	A, G, C, U
당	디옥시리보스	리보스
기능	유전 정보 저장	유전 정보 전달 및 단백질 합성

무기 염류의 특성 : 무기 염류는 몸의 구성 성분이 되거나 체액의 삼투압과 pH 조절에 이용되는 등 체내의 생리 기능 조절에 관여한다. □ 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 철(Fe), 아이오딘(I), 인(P), 황(S)

03. 세포의 구조와 기능

○ 교과서 개념 확인

□ 세포막으로 둘러싸인 세포는 핵과 세포질로 구분된다.

□ 세포의 구조 : 세포질에는 미토콘드리아, 엽록체, 골지체, 소포체, 리보솜, 중심립 등 다양한 세포 소기관이 존재한다.

□ 세포막 : 세포의 형태를 유지하고 세포막을 경계로 세포 안팎으로의 물질 출입을 조절한다.

□ 세포막의 구조 : 세포막의 주성분은 단백질과 인지질이고, 인지질 2중층에 단백질이 군데군데 끼어 있는 구조이며, 유동성이 있는 유동 모자이크 구조이다.

□ 핵 : 핵 안에는 DNA가 들어 있어 유전 형질 발현에 중요한 역할을 하고, 핵막은 2중막 구조이며, 핵공을 통해 단백질과 RNA 등의 여러 가지 물질이 이동한다.

□ 인 : 단백질과 RNA가 밀집된 부분이며, 리보솜이 만들어지는 곳이다.

□ 세포 소기관의 구조

구분	특징 및 기능	구조
미토콘드리아	•2중막 구조이며, 세포 호흡을 통해 유기물을 분해 •ATP를 합성하는 장소 •자체 DNA와 리보솜이 있어 자기복제와 단백질 합성이 가능
엽록체	•2중막 구조이며, 광합성을 통해 무기물로부터 유기물을 합성하는 장소 •자체 DNA와 리보솜이 있어 자기 복제와 단백질 합성이 가능
리보솜	•막을 갖지 않고, RNA와 단백질로 구성 •단백질 합성의 장소이며, 거친면 소포체 표면이나 세포질에 존재
소포체	•단일막 구조로, 핵막과 연결되어 있음 •물질의 이동 통로이고, 세포 내 지지 역할 •리보솜이 붙어 있는 거친면 소포체와 리보솜이 붙어 있지 않은 매끈면 소포체로 구분 •거친면 소포체는 단백질을 수송하고, 매끈면 소포체는 지질을 합성
골지체	•단일막 구조로 소포체의 일부가 떨어져 나와 생긴 것으로, 납작한 주머니를 여러 겹 쌓은 모양 •소포체를 통해 받은 물질을 저장, 분비하는 작용
리소좀	•골지체에서 떨어져 나온 단일막으로 된 주머니 모양의 구조물 •여러 가지 가수 분해 효소가 들어 있어 세포 내 소화를 담당
중심립	주로 동물 세포에 존재하고, 세포 분열 시 양극으로 이동하여 방추사 형성에 관여
액포	주로 식물 세포에서 관찰되고, 세포 내 수분량과 삼투압을 조절
세포벽	주성분은 셀룰로스이며, 식물 세포의 형태를 유지하는 역할

04. 생명체의 구성 체계

○ 교과서 개념 확인

□ 동물의 구성 단계 : 동물은 형태와 기능이 비슷한 세포들이 모여 조직을, 여러 조직이 모여 특정한 기능을 수행하는 기관을, 여러 기관이 모여 기관계를, 여러 기관계가 모여 하나의 개체를 이룬다.

□ 동물의 조직 : 상피 조직, 결합 조직, 근육 조직, 신경 조직이 있다.

조직	기능과 예
상피 조직	동물체의 표면을 덮고 있으며, 몸의 보호, 물질의 흡수 및 분비를 담당하는 조직 □ 피부, 침샘, 소장 내벽.
결합 조직	조직이나 기관 사이의 틈을 메우거나 이들을 결합시켜 몸을 지지해 주는 조직 □ 뼈, 연골, 혈액, 힘줄, 지방 조직
근육 조직	근육이나 내장 기관을 구성하는 근육 세포로 이루어진 조직 □ 심장근, 골격근, 내장근
신경 조직	자극에 의한 흥분을 이동시키는 신경 세포(뉴런)로 구성된 조직 □ 감각 신경, 운동 신경

□ 동물의 기관 : 여러 종류의 조직이 모여서 특정한 형태를 나타내고 고유한 기능을 수행한다.

□ 뇌, 심장, 폐, 이자, 간 등

□ 동물의 기관계 : 여러 기관이 모여 구성되며, 식물에는 없고 동물에만 있다.

□ 신경계, 면역계, 내분비계, 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계 등

□ 식물의 구성 단계 : 식물은 형태와 기능이 비슷한 세포들이 모여 조직을, 조직이 모여 조직계를, 조직계가 모여 기관을, 기관이 모여 하나의 개체를 이룬다.

□ 식물의 조직 : 세포 분열이 일어나는 분열 조직과 이로부터 만들어진 세포들이 분화한 영구 조직으로 구분된다.

조직	특징
분열 조직	줄기나 뿌리 끝에 있는 생장점은 길이 생장을, 관다발에 있는 형성층은 부피 생장을 일으킨다.
영구 조직	분열 능력이 없으며, 표피 조직, 유조직, 기계 조직, 통도 조직이 있다.

□ 식물의 조직계 : 표피 조직계, 관다발 조직계, 기본 조직계가 있다.

조직계	특징
표피 조직계	식물체 내부를 보호하고 수분 출입을 조절하는 표피 조직인 표피, 뿌리털, 공변세포 등으로 구성된다.
관다발 조직계	통도 조직인 물관부와 체관부로 구성되며, 물관부와 체관부 사이에 형성층이 있는 경우도 있다.
기본 조직계	표피 조직계와 관다발 조직계를 제외한 나머지 부분으로, 물질대사가 왕성한 유조직과 식물체를 지지하는 기계 조직으로 구성된다.

□ 식물의 기관 : 영양 기관 (뿌리, 줄기, 잎)과 생식 기관 (꽃과 열매(종자))이 있다.

05. 생명 과학의 탐구

○ 교과서 개념 확인

□ 과학의 탐구 방법 : 귀납적 탐구 방법과 연역적 탐구 방법이 있다.

□ 귀납적 탐구 방법 : 관찰을 통해 일반적인 결론을 도출해 내는 탐구 방법이다. 귀납적 탐구 방법에는 가설 설정 단계가 없다.

□ 연역적 탐구 방법 : 관찰을 통해 인식된 문제를 해결하기 위해 잠정적 답인 가설을 세우고 이를 검증하는 탐구 방법이다.

단계	특징
관찰 및 문제 인식	자연 현상의 관찰을 통해 문제점을 인식하는 단계이다. □ 고기 조각에서 구더기는 우연히 발생하는 것일까?
가설 설정	가설이란 관찰된 현상이나 인식된 문제에 대한 잠정적인 설명일 수 있다. □ ‘고기 조각에 생긴 구더기는 파리로부터 생긴다.’라고 가정하였다.
탐구의 설계 및 수행	실험을 할 때는 실험 결과에 대한 타당성을 높이기 위해 대조군을 설정하여 실험군과 비교하는 대조 실험을 수행한다. □ 한쪽 병에는 고기 조각을 넣고 뚜껑을 덮지 않았고, 다른 병에는 고기 조각을 넣고 천으로 덮은 후 그대로 방치하였다.
결과 분석	실험을 수행하여 얻은 결과를 분석한다. □ 뚜껑을 덮지 않은 병에는 구더기가 발생하였고, 천으로 덮은 병에는 구더기가 발생하지 않았다.
결론 도출	결론이 가설과 일치하지 않으면 다시 새로운 가설을 설정하여 탐구 과정을 진행한다. 실험을 통해 얻은 결과와 가설의 일치 여부를 확인하여 결론을 내린다. □ 고기 조각에 생긴 구더기는 파리로부터 발생하였다.

□ 대조 실험 : 실험 결과의 타당성과 신뢰성을 높이기 위해 실험군 외에 대조군을 설정하여 수행하는 실험이다.

•실험군: 검증하려는 요인을 변화시키는 집단

•대조군: 실험군과 비교하기 위해 검증하려는 요인을 변화시키지 않은 집단

□ 변인 : 실험 결과에 영향을 미치거나 실험에 영향을 받을 수 있는 요인을 말하고, 독립 변인(조작 변인, 통제 변인)과 종속 변인이 있다.

자료&플러스

•독립 변인: 실험 결과에 영향을 줄 수 있는 요인으로 원인에 해당

- 조작 변인: 실험에서 의도적으로 변화시키는 변인

- 통제 변인: 실험하는 동안 일정하게 유지시키는 변인

•종속 변인: 조작 변인의 영향을 받아 변하는 변인으로 실험 결과에 해당

□ 연역적 탐구 방법의 예

단계	예
관찰 및 문제 인식	상한 우유에 세균 A가 많이 있는 것을 관찰하고, 상한 우유와 세균 A와의 관계에 의문을 가지게 되었다.
가설 설정	세균 A가 우유를 상하게 할 것이다.
탐구의 설계 및 수행	완전 멸균된 우유가 든 병을 2개 준비하여 병 (가)에는 세균 A를 넣고(실험군), 병 (나)에는 세균 A를 넣지 않은(대조군) 후 두 병 모두 일정한 온도를 유지하였다. •조작 변인: 세균 A의 유무 •통제 변인: 우유의 양, 일정한 온도 등
결과 분석	병 (가)의 우유는 상하였고, 병 (나)의 우유는 상하지 않았다.
결론 도출	세균 A가 우유를 상하게 한다.

06. 염색체와 유전 물질

○ 교과서 개념 확인

□ 염색체의 구조

뉴클레오솜	DNA가 히스톤 단백질을 감고 있는 구조
염색사	수백만 개의 뉴클레오솜이 연결되어 있는 가는 실 모양의 구조로, 세포 분열 간기에서 관찰된다.
염색체	염색사가 응축되어 형성된 막대 모양의 구조로, 세포 분열 분열기에서 관찰된다.
동원체	염색체에서 잘록하게 보이는 부분으로, 세포 분열 시 방추사가 붙는 부위

□ 상동 염색체와 대립 유전자

유전자	생물의 특정 형질에 대한 유전 정보가 있는 DNA (염색체)의 특정 부위
대립 유전자	상동 염색체의 같은 위치에 존재하며, 동일한 형질을 결정하는 쌍을 이루는 유전자
상동 염색체	•모양과 크기가 같은 한 쌍의 염색체 관계 •하나는 부계로부터, 다른 하나는 모계로부터 받는다. •상동 염색체에서 쌍을 이룬 두 대립 유전자는 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다. □ 대립 유전자는 같은 알파벳으로 표기하고, 상황에 따라 대문자 또는 소문자로 서로 다르게 표기할 수 있다.
염색 분체	•DNA 가 복제된 상태일 때의 염색체를 이루는 각각의 가닥 •한 염색체를 이루는 두 염색 분체는 대립 유전자 구성이 서로 같다. □ 대립 유전자는 같은 알파벳으로 표기하고, 대문자 또는 소문자도 서로 같게 표기한다.
2가 염색체	•상동 염색체 관계의 2개의 염색체가 접합한 상태의 염색체 •감수 1분열 전기와 중기에 나타난다.

□ 핵형 : 생물이 가지는 염색체의 특성(염색체의 수, 모양, 크기 등)을 말한다. 생물 종에 따라 다르며, 같은 종 내에서도 성별이 다르면 다르다.

자료&플러스

핵형 분석은 상염색체 쌍을 길이에 따라 배열하여 순서대로 번호를 매기고, 성염색체는 마지막에 별도로

배열하는 것을 의미한다. 염색체 돌연변이, 성별을 확인할 수 있으며, 유전자 돌연변이는 확인할 수 없다.

<남자>	<여자>

□ 핵상 : 핵 속의 상동 염색체 조합 상태를 나타낸 것이다. 각각의 염색체가 쌍으로 있으면 2n, 1개씩만 있으면 n이다.

□ 사람의 염색체

•상염색체: 일반 형질을 결정하며, 남자와 여자에 공통으로 존재하는 염색체이다.

•성염색체: 성을 결정하며, 남자는 XY, 여자는 XX를 갖는다.

자료&플러스

07. 세포의 주기와 세포 분열

○ 교과서 개념 확인

□ 세포 주기 : 분열을 마치고 형성된 딸세포가 생장하여 다시 분열을 마칠 때까지의 기간으로 간기와 분열기로 구분한다.

□ 간기 : 세포 주기의 대부분을 차지하며, 유전 물질은 염색사 형태로 존재한다.

G[eqn: {} _{1}]기	•세포의 생장이 가장 많이 일어나는 시기이다. •세포 소기관 및 세포 내 구성 물질이 합성된다.
S기	•DNA가 복제되어 핵 1개당 DNA의 양이 2배로 증가한다.
G[eqn: {} _{2}]기	•세포 분열을 준비하는 시기이다. •분열에 필요한 물질(방추사를 구성하는 단백질 등)이 합성된다.

□ 분열기(M기)

•간기에 비해 짧으며, 염색체가 관찰된다.

•핵분열 과정은 전기, 중기, 후기, 말기로 구분한다.

•세포질 분열 과정 중 동물 세포에서는 세포막이 바깥쪽에서 안쪽으로 함입되고, 식물 세포에서는 세포판이 안쪽에서 바깥쪽으로 형성된다.

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암세포는 세포 주기가 정상적으로 조절되지 않아 비정상적으로 분열을 반복한다.

구분	정상 세포	암세포
배양 중의 세포 분열
접촉 저해	주변 세포와 접촉 시 분열이 억제됨	주변 세포와 접촉해도 분열이 억제되지 않음
전이	일어나지 않음	일어남

□ 체세포 분열

•몸을 구성하는 체세포의 분열로, 다세포 생물의 생장과 조직 재생 과정 등에서 일어난다.

•모세포와 유전적으로 동일한 2개의 딸세포가 형성된다.

간기	전기	중기	후기	말기
•핵막, 인 관찰 •염색사 관찰 •S기에 DNA 복제	•핵막, 인 소실 •염색체 관찰 •방추사 형성	염색체가 세포 중앙에 배열	염색 분체가 분리되어 양극으로 이동	•염색체가 풀어짐 •핵막, 인 형성 •세포질 분열 시작

□ 감수 분열

•생식 기관에서 생식 세포가 형성될 때 일어난다.

•2회 연속 분열이 일어나 염색체 수가 모세포의 절반인 4개의 딸세포가 형성된다.

감수 1분열	•전기에 상동 염색체가 접합해 2가 염색체를 형성한다. •후기에 상동 염색체가 분리되므로 핵상과 염색체 수가 반으로 감소한다
감수 2분열	간기 없이 바로 진행된다. 후기에 염색 분체가 분리되므로 핵상과 염색체 수가 변하지 않는다.

□ 체세포 분열과 감수 분열의 비교

•염색 분체가 분리되면 핵상은 변하지 않고, DNA양은 반으로 감소한다.

•상동 염색체가 분리되면 핵상과 DNA양이 모두 반으로 감소한다.

구분	체세포 분열	감수 분열
분열모습
DNA 상대량 변화

08. 멘델의 유전 법칙

○ 교과서 개념 확인

□ 유전 용어

용어	정의	예
형질	생물이 나타내는 고유한 형태와 성질	눈꺼풀, 완두의 모양, 꽃의 색깔
대립 형질	하나의 형질에 대한 각각의 변이	쌍꺼풀 ↔ 외꺼풀 둥근 완두 ↔ 주름진 완두
유전자형	생물이 가지는 대립 유전자의 조합	AA, Aa, aa
표현형	•겉으로 드러나 관찰 가능한 형질 •알파벳으로 표현할 때에는 [ ]를 사용한다.	모양이 둥글다, 주름지다
동형 접합(순종)	•동일한 대립 유전자 쌍 •같은 알파벳이 대문자 또는 소문자로 조합된다.	AA, aa
이형 접합(잡종)	•상반된 대립 유전자 쌍 •같은 알파벳이 대문자와 소문자가 섞여 조합된다.	Aa
우성	잡종일 때 겉으로 나타나는 형질	유전자형이 Aa 일 때, 표현형이 [ A ]이면 우성 대립 유전자는 A 이다.
열성	잡종일 때 겉으로 나타나지 않는 형질	유전자형이 Aa 일 때, 표현형이 [ A ]이면 열성 대립 유전자는 a 이다.

□ 우열의 원리 : 하나의 형질을 결정하는 한 쌍의 대립 유전자가 서로 다를 경우 우성 형질은 표현되고, 열성 형질은 표현되지 않는다.

□ 분리의 법칙 : 한 쌍의 대립 유전자는 생식 세포 형성 시 분리되어 각각 다른 생식 세포로 들어간다.

□ 독립의 법칙 : 2가지 이상의 형질이 함께 유전될 때 각 형질을 결정하는 대립 유전자 쌍은 서로 영향을 주지 않고 독립적으로 분리되어 유전된다.

□ 중간 유전 : 한 형질에 대한 대립 유전자 사이의 우열 관계가 불완전하여 서로 다른 대립 형질의 두 순종 개체 사이에서 어버이의 중간 형질을 갖는 자손이 나타나는 유전이다.

□ 독립 유전 : 두 대립 유전자 쌍이 서로 다른 염색체에 위치하는 경우를 독립이라 한다.

□ 연관 유전

•여러 개의 유전자들이 동일한 염색체에 함께 존재하는 현상을 연관이라고 한다.

•우성 대립 유전자끼리 연관(A와 B)되고, 열성 대립 유전자끼리 연관(a와 b)되어 있는 경우를 상인 연관이라 한다.

•우성 대립 유전자와 열성 대립 유전자가 연관(A와 b, a와 B)되어 있는 경우를 상반 연관이라 한다.

□ 검정 교배 : 우성 형질을 나타내는 개체의 유전자형이 동형 접합인지, 이형 접합인지 알아내기 위해 우성 형질의 개체를 열성 순종의 개체와 교배시키는 것이다.

□ 자가 교배 : 유전자형과 각 대립 유전자의 염색체 상의 위치가 같은 개체끼리 교배시키는 것이다.

독립 유전과 연관 유전에서의 검정 교배 결과

구분

독립

상인 연관

상반 연관

생식 세포 형성

교배 결과

정자 난자	AB	Ab	aB	ab
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

정자 난자	AB	ab
ab	AaBb	aabb

정자 난자	Ab	aB
ab	Aabb	aaBb

자손의 표현형 비

A_B_:A_bb:aaB_:aabb

= 1 : 1 : 1 : 1

A_B_:A_bb:aaB_:aabb = 1 : 0 : 0 : 1

A_B_:A_bb:aaB_:aabb

= 0 : 1 : 1 : 0

자손의 표현형 종류

4 가지

2 가지

2 가지

독립 유전과 연관 유전에서의 자가 교배 결과

구분

독립

상인 연관

상반 연관

생식 세포 형성

교배 결과

정자 난자	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

정자 난자	AB	ab
AB	AABB	AaBb
ab	AaBb	aabb

정자 난자	Ab	aB
Ab	AAbb	AaBb
aB	AaBb	aaBB

자손의 표현형 비

A_B_:A_bb:aaB_:aabb

= 9 : 3 : 3 : 1

A_B_:A_bb:aaB_:aabb

= 3 : 0 : 0 : 1

A_B_:A_bb:aaB_:aabb

= 2 : 1 : 1 : 0

자손의 표현형 종류

4 가지

2 가지

3 가지

09. 사람의 유전

○ 교과서 개념 확인

□ 사람의 유전 연구가 어려운 이유

•한 세대가 길다.

•자손의 수가 적다.

•자유로운 교배 실험이 불가능하다.

•형질이 복잡하며, 유전자의 수가 많다.

•형질이 환경의 영향을 많이 받는다.

□ 사람의 유전 연구 방법 : 가계도 조사, 쌍둥이 연구, 집단 조사, 핵형 분석, DNA 분석 등이 있다.

□ 사람의 유전은 형질에 관여하는 대립 유전자 쌍의 수에 따라 단일 인자 유전과 다인자 유전으로 구분할 수 있다.

□ 사람의 유전은 형질에 관여하는 대립 유전자의 염색체 상 위치에 따라 상염색체에 의한 유전과 성염색체에 의한 유전으로 구분할 수 있다.

□ 단일 인자 유전

•하나의 형질 발현에 한 쌍의 대립 유전자가 관여하는 유전 현상이다. □ 눈꺼풀, 귓불, 혀말기 등

유전자형	표현형
AA	[ A ]
Aa
aa	[ a ]

•대립 형질이 뚜렷하게 구별되며, 불연속적인 형질 분포를 보인다.

□ 복대립 유전

•하나의 형질을 표현하는 데 3개 이상의 대립 유전자가 관여 하는 경우로, 대립 유전자는 3개 이상이지만, 그중 한 쌍의 대립 유전자에 의해 형질이 결정되므로 단일 인자 유전에 해당 한다. □ ABO식 혈액형

유전자형	표현형
AA, AO	A 형
BB, BO	B 형
AB	AB 형
OO	O 형

•A BO식 혈액형: ABO식 혈액형 대립 유전자는 3개(A, B, O) 가 있다. 대립 유전자 A와 B는 우열 관계가 성립하지 않고, A와 B는 O에 대해 우성이다.

□ 다인자 유전

•하나의 형질 발현에 여러 쌍의 대립 유전자가 관여하는 유전 현상이다.

□ 피부색, 키, 지문 등

•대립 형질이 뚜렷하게 구별되지 않으며, 연속적인 형질 분포를 보인다.

•다인자 유전의 표현형은 주로 유전자형에서 대문자로 표시되는 대립 유전자의 수에 의해 결정되며, 환경의 영향을 받는다. 예를 들어 환경의 영향을 고려하지 않는다면 AAbbDd, aaBBDd, AaBbDd는 모두 대문자로 표시되는 대립 유전자의 수가 3개이므로 표현형이 같다.

□ 상염색체에 의한 유전

•형질을 결정하는 대립 유전자가 상염색체에 있는 경우이다.

•형질이 나타나는 빈도는 남녀가 같다.

□ 성염색체에 의한 유전

•형질을 결정하는 대립 유전자가 성염색체에 있는 경우로, 성염색체의 종류에 따라 X 염색체에 의한 유전과 Y 염색체에 의한 유전으로 구분할 수 있다. X 염색체에 의한 유전의 예로 색맹, 혈우병 등이 있다.

•형질이 나타나는 빈도는 남녀에 따라 다르다.

적록 색맹

•색을 구별하는 시각 세포에 이상이 생겨 적색과 녹색을 잘 구별하지 못하는 유전병이다.

•적록 색맹 대립 유전자는 X 염색체에 있으며, 정상 대립 유전자에 대해 열성이다.

구분		정상	정상(보인자)	적록 색맹
성염색체	남	XY	없음	X'Y
	여	XX	XX'	X'X'
※ X': 적록 색맹 대립 유전자를 갖고 있는 X 염색체

자료&플러스

가계도 분석

•1단계: 형질의 우열 관계 파악

→ 부모( 1과 2 )에게 없던 형질이 자손( 4 )에게 나타날 때, 그 자손의 형질은 열성 형질이다.

•2단계: 상염색체 유전인지, 성염색체 유전인지 파악

→ 아버지( 1 )가 우성 형질일 때 딸( 4 )이 열성 형질이거나, 어머니( 3 )가 열성 형질일 때 아들( 5 )이 우성 형질이면, X 염색체에 열성 대립 유전자가 있지 않은 것이다. 따라서 상염색체에 대립 유전자가 있는 것을 알 수 있다.

•3단계: 대립 유전자의 전달 경로 파악

→ 1단계와 2단계를 통해 이 유전병 형질은 상염색체 열성 형질임을 알 수 있다. 정상 대립 유전자를 A, 유전병 대립 유전자를 a라고 할 때, 1과 2는 4에게 a를 물려주었으므 1과 2의 유전자형은 Aa 임을 알 수 있다. 5는 3에게 a를 물려받았으므로 5의 유전자형은 Aa임을 알 수 있다.

10. 유전자 이상과 염색체 이상

○ 교과서 개념 확인

□ 돌연변이는 유전자 수준에서의 유전자 돌연변이(유전자 이상)와 염색체 수준에서의 염색체 돌연변이(염색체 이상)로 구분할 수 있다.

□ 유전자 돌연변이

•DNA의 염기 서열에 이상이 생겨 나타나는 돌연변이이다.

•예로는 낫 모양 적혈구 빈혈증, 페닐케톤뇨증 등이 있다.

•염색체의 구조나 수에 영향을 주지 않기 때문에 핵형 분석으로는 알아낼 수 없다.

□ 염색체 돌연변이 : 염색체 돌연변이는 염색체 구조 이상과 염색체 수 이상으로 구분할 수 있다.

□ 염색체 구조 이상

결실	염색체의 일부가 없어진 경우 □ 고양이울음 증후군
역위	염색체의 일부가 거꾸로 붙은 경우
중복	상동 염색체의 동일한 부분이 삽입되어 같은 부분이 반복되는 경우
전좌	염색체의 일부가 상동 염색체가 아닌 다른 염색체에 붙는 경우

□ 염색체 수 이상 : 감수 분열 과정에서 염색체 비분리 현상이 일어나는 양상에 따라 배수성 돌연변이와 이수성 돌연변이로 구분할 수 있다.

□ 배수성 돌연변이 : 감수 분열 시 모든 염색체가 비분리되어 염색체 한 조(n) 전체가 많아져 3n, 4n, 5n, yy 등이 되는 경우이다. □ 씨 없는 수박(3n), 감자(4n) 등

□ 이수성 돌연변이 : 감수 분열 시 일부 염색체가 비분리되어 염색체 수가 정상(2n)보다 한두 개 많거나 적게 되는 경우 이다.

유전 질환	염색체 구성	특징
다운 증후군	45+XX 45+XY	21 번 염색체가 3 개
터너 증후군	44+X	성염색체가 X
클라인펠터 증후군	44+XXY	성염색체가 XXY

□ 염색체 비분리 현상

•감수 1분열 비분리: 모든 생식 세포의 염색체 수가 정상보다 많거나 적어진다.

•감수 2분열 비분리: 절반의 생식 세포는 정상이고, 절반의 생식 세포는 염색체 수가 정상보다 많거나 적어진다.

자료&플러스

성염색체가 비분리되는 경우 생식 세포의 성염색체 구성은 감수  1 분열 비분리와 감수  2 분열 비분리에서 다르게 나타난다.

구분	감수 1분열 비분리	감수 2분열 비분리
비분리	상동 염색체 비분리	염색 분체 비분리
생식 세포의 핵상	n+1, n+1, n-1, n-1	n, n, n+1, n-1
성염색체에서 분리가 일어났을 때 나타날 수 있는 정자의 성염색체 구성	XY, XY, 없음, 없음	Y, Y, XX, 없음 또는 X, X, YY, 없음

11. 세포의 생명 활동

○ 교과서 개념 확인

□  물질대사 : 생물체 내에서 일어나는 물질의 화학 반응을 물질대사라 하고, 동화 작용과 이화 작용이 있다.

	•저분자 물질 → 고분자 물질 •에너지 흡수(흡열 반응) •□ 광합성, 단백질 합성		•고분자 물질 → 저분자 물질 •에너지 방출(발열 반응) •□ 세포 호흡, 소화
<동화 작용(흡열 반응)>		<이화 작용(발열 반응)>

□ 물질대사의 특징 : 효소가 관여하는 반응이고, 에너지 출입이 따르기 때문에 에너지 대사라고도 한다.

□ 세포 호흡: 대표적인 이화 작용이다. 세포에서 영양소가 분해되어 세포의 생명 활동에 필요한 에너지(ATP)를 얻는다.

자료&플러스

	•세포 호흡의 장소 : 미토콘드리아(주된 반응)와 세포질(일부 반응) • 세포 호흡의 과정 : 포도당은 세포질을 거쳐 미토콘드리아에서 물( [eqn: {H}_{2}{O}] )과 이산화 탄소( [eqn: {C}{O}_{ 2}] )로 최종 분해된다. 이 과정에서 산소( [eqn: {O}_{2 }] )가 이용되고 에너지가 방출된다. 이때 방출된 에너지의 약 40 % 는 ATP 에 화학 에너지 형태로 저장되고, 나머지(약 60 % )는 열에너지로 방출된다. [eqn: {C} _{6}{H} _{12}{O} _{6}+6{O} _{2}+6{H} _{2}{O}] → [eqn: 6{C}{O}_{2}+12{H} _{2}{O}] + 에너지( 38ATP+ 열에너지)

□ 호흡 기질 : 세포 호흡에 이용되는 영양소를 호흡 기질이라고 하며, 가장 많이 이용되는 영양소는 포도당과 같은 탄수화물 이지만, 단백질과 지방도 세포 호흡에 이용된다.

□ ATP : 생명 활동에 직접 이용되는 에너지 저장 물질이며, 아데노신(아데닌+리보스)에 3개의 인산이 붙은 구조이다.

□ ATP에 저장된 에너지는 열·빛·전기·화학·기계적 에너지 등으로 전환되어 이용된다.

12. 소화, 순환, 호흡, 배설과 에너지

○ 교과서 개념 확인

□ 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계는각각 특정한 기능을 수행하면도 서로 협력통합 작용한다.

□ 영양소의 소화: 3대 영양소인 탄수화물, 단백질, 지방은 분자의 크기가 커서 세포막을 통과하지 못하므로 소화 과정을 통해 흡수 가능한 형태인 포도당, 아미노산, 지방산, 모노글리세리드 등 작은 분자로 분해한다.

□ 영양소의 흡수와 이동: 수용성 영양소는 소장 융털의 모세 혈관으로, 지용성 영양소는 소장 융털의 암죽관으로 흡수되어 순환계를 통해 심장으로 이동된 후 온몸으로 이동된다.

□   노폐물의 생성과 배설: 세포에서 포도당과 지방이 분해되면 물과 이산화 탄소가 생성되고, 아미노산이 분해되면 물과 이산화 탄소 이외에 암모니아가 생성된다.

영양소	노폐물	기관	배설 경로
탄수화물, 지방, 단백질	이산화 탄소	폐	날숨으로 배설
	물	폐, 콩팥	날숨, 오줌으로 배설
단백질	암모니아	콩팥	간에서 요소로 전환된 후 오줌으로 배설

□ 오줌의 생성: 여과, 재흡수, 분비를 거쳐 오줌이 만들어진다.

여과	혈액의 일부는 콩팥에서 여과되어 원뇨가 된다. 분자의 크기가 작은 물, 무기 염류, 아미노산, 포도당, 요소 등은 여과되고, 분자의 크기가 큰 단백질, 지방과 혈구 등은 여과되지 않는다.
재흡수	여과된 원뇨가 세뇨관을 지나는 동안 일부 물질들이 세뇨관을 둘러싼 모세 혈관으로 이동하는 과정을 재흡수라고 한다.
분비	모세 혈관에 있던 물질이 세뇨관으로 이동하는 과정을 분비라고 한다.

□ 순환계는 소화계에서 흡수한 영양소와 호흡계에서 흡수한 산소를 조직 세포에 공급하고, 조직 세포에서 생성된 노폐물과 이산화 탄소를 배설계나 호흡계로 운반하는 일을 담당한다.

13. 자극의 전달, 근육의 수축

○ 교과서 개념 확인

신경 세포체	•핵과 미토콘드리아 존재 •뉴런의 생명 활동 조절
가지돌기	다른 뉴런이나 세포로부터 자극을 받아들임
축삭돌기	흥분을 다른 뉴런이나 직으로 전달

□ 뉴런: 신경계를 이루는 구조적·기능적 단위이다.

□ 뉴런의 구분(말이집의 유무에 따라): 말이집 신경과 민말이집 신경으로 구분된다.

구분	특징	구조
말이집 신경	•축삭돌기가 말이집으로 둘러싸여 있는 신경 •흥분이 랑비에 결절에서만 일어나는 도약 전도가 일어남 •민말이집 신경에 비해 흥분 전도 속도가 빠름
민말이집 신경	•축삭돌기에 말이집이 없는 신경 •말이집 신경에 비해 흥분 전도 속도가 느림

□ 뉴런의 구분(기능에 따라)  : 감각 뉴런(구심성 뉴런), 운동 뉴런(원심성 뉴런), 연합 뉴런으로 구분된다.

감각 뉴런 (구심성 뉴런)	•감각기의 자극을 연합 뉴런으로 전달하는 뉴런 •가지돌기가 긴 편이고, 신경 세포체가 축삭돌기 한쪽 옆에 있음
운동 뉴런 (원심성 뉴런)	•연합 뉴런으로부터 반응 명령을 전달받아 반응기로 흥분을 전달하는 뉴런 •축삭돌기 끝이 반응기에 분포, 축삭돌기가 길게 발달
연합 뉴런	뇌와 척수를 구성하는 뉴런, 감각 뉴런과 연합 뉴런을 연결

□ 감각기에서 발생한 흥분은 감각 뉴런을 거쳐 연합 뉴런으로 전달되고, 그 후 운동 뉴런을 통해 근육 등의 반응기에 전해져 반응이 나타난다.

□ 흥분의 전도: 막전위의 변화가 뉴런을 통해 이동하는 현상이다.

□ 분극: 자극을 받고 있지 않은 뉴런은 세포막을 경계로 상대적으로 안쪽은 음( - )전하를, 바깥쪽은 양( + )전하를 띤다. 이러한 상태를 분극이라 하고, 이때 나타나는 막전위를 휴지 전위라고 한다.

구분	특징
분극의 원인	신경 세포막의 [eqn: Na ^+ - K^+] 펌프는 ATP를 이용하여 [eqn: Na^+] 은 세포 바깥쪽으로 배출하고 [eqn: K^+] 은 세포 안쪽으로 끌어들인다. 이때 세포 안으로 들어온 [eqn: K^+] 은 일부 열려 있는 [eqn: K^+] 통로를 통해 세포 바깥쪽으로 확산될 수 있지만, [eqn: Na^+] 은 [eqn: Na^+] 통로가 대부분 닫혀 있어 세포 안으로 거의 확산되지 못해 세포 안팎의 이온 분포가 불균등해진다. 그 결과 상대적으로 세포 안보다 세포 밖에 양이온이 많아 세포 내부는 음( - )전하, 외부는 양( + )전하를 띤다.
휴지 전위	분극 상태에서의 세포 안팎의 전위차를 말하며, 보통 -60 ~ -90 mV 이다.

□ 탈분극: 뉴런이 역치 이상의 자극을 받으면 자극받은 부위에 [eqn: Na^+] 통로가 열리면서 [eqn: Na^+] 에 대한 투과성이 커진다. 이에 따라 [eqn: Na^+] 이 세포 안쪽으로 급격하게 이동하며, 분극 상태에서 벗어나 막전위가 상승하는 탈분극이 일어난다.

자료&플러스

활동 전위: 탈분극으로 막전위가 역치 전위를 넘으면 세포막의 [eqn: Na^+] 통로가 더 많이 열려 세포 외부의  [eqn: Na^+] 이 세포 내부로 대량 유입된다. 이에 막 내부의 전위는 +30 ~ +40 mV로 역전된다. 이때의 막전위 변화를 활동 전위라 하고, 크기가 약 105 mV이다.

□ 재분극: 탈분극으로 인해 막전위가 최고점에 이르면 [eqn: Na^+] 통로는 빠른 속도로 닫혀 [eqn: Na^+] 에 대한 투과성이 줄어들고 대부분의 [eqn: K^+] 통로가 열려 [eqn: K^+] 의 투과성이 높아진다. 이 때문에 막전위가 다시 낮아지는데, 이를 재분극이라고 한다. 이후 [eqn: Na ^+ - K^+] 펌프에 의해 이온이 재배치되어 자극 이전의 휴지 전위 상태인 분극 상태로 돌아간다.

구분	특징
	① 분극 : 뉴런이 자극을 받기 전에는 [eqn: Na ^+ - K^+] 펌프의 작용에 의해 분극 상태가 된다.
	② 탈분극: 역치 이상의 자극에 의해 [eqn: Na^+]통로가 열리고 [eqn: Na^+]이 세포막 안쪽으로 확산되어 탈분극이 일어난다.
	③ 재분극: 세포막 안쪽의 전하가 (+)가 되면 대부분의 [eqn: K^+]통로가 열리고 [eqn: K^+]이 바깥쪽으로 확산되어 재분극이 일어난다.
	④ 분극: 재분극이 일어난 부위는 [eqn: Na ^+ - K^+]펌프의 작용으로 다시 분극 상태가 된다.

□ 흥분의 전달: 뉴런에서 흥분이 축삭돌기 말단을 거쳐 다음 뉴런의 가지돌기나 신경 세포체로 전달되는 현상이다.

자료&플러스

	시냅스	뉴런의 축삭돌기 말단부와 다른 뉴런의 가지돌기나 신경 세포체가 틈을 두고 접한 부위
	흥분의 전달 과정	시냅스 전 뉴런의 흥분이 축삭돌기 말단에 전도되면 시냅스 소포에 있는 신경 전달 물질이 시냅스 틈으로 분비된다. 이 신경 전달 물질로 인해 시냅스 후 뉴런의 이온 통로가 열리면, [eqn: Na^+] 이유입되어 탈분극이 일어난다.
	흥분 전달 방향	시냅스 소포는 축삭돌기 말단에 있기 때문에 흥분의 전달은 축삭돌기 말단에서 다음 뉴런의 가지돌기나 신경 세포체 쪽으로만 진행된다.

근육 섬유: 하나의 세포에 여러 개의 핵이 있는 다핵 세포이다.

자료&플러스

	• 골격근: 여러 개의 근육 섬유 다발로 구성되어 있고, 하나의 근육 섬유는 미세한 근육 원섬유 다발로 구성되어 있다. • 근육 원섬유: 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트로 구성되어 있으며, 근육 원섬유 마디가 반복적으로 나타난다.

골격근의 수축 원리: 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가 근육 원섬유 마디가 짧아지면서 근수축이 일어난다.

•근수축 시 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트의 길이는 변화가 없지만, 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트의 겹치는 부분이 늘어난다.

•A 대(암대)의 길이는 변하지 않는다.

•I 대(명대),  H 대, 근육 원섬유 마디의 길이가 짧아진다.

근수축의 에너지원: 근육 원섬유가 반복적으로 수축하기 위해서는 ATP  필요한데, 이 ATP는 크레아틴 인산의 분해와 세포 호흡 과정에서 생성된다.

→ 크레아틴 인산이 크레아틴으로 분해되면서 ATP를 빠르게 생산하지만 지속되는 시간은 짧다. 그 이후에는 글리코젠이 분해되어 만들어진 포도당과 아미노산, 지방산을 이용한 세포 호흡으로부터 ATP가 공급된다.

14. 신경계

○ 교과서 개념 확인

□ 사람의 신경계는 크게 중추 신경계와 말초 신경계로 구분한다.

□ 중추 신경계: 뇌와 척수로 구성된다.

□ 뇌: 대뇌, 소뇌, 중뇌, 간뇌, 연수로 구성된다.

대뇌	• 겉질은 신경 세포체가 모인 회색질, 속질은 축삭돌기가 모인 백색질이다. □ 겉질은 기능에 따라 감각령, 운동령, 연합령으로 구분하고, 위치에 따라 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽으로 구분한다. •고등 정신 활동과 감각, 수의 운동의 중추이다.
소뇌	•몸의 평형을 유지하는 중추이다. •대뇌에서 시작된 수의 운동이 정확하고 원활하게 일어나도록 조절한다.
중뇌	•소뇌와 함께 몸의 평형을 조절한다. •안구 운동과 동공의 크기를 조절하는 중추이다.
간뇌	•시상과 시상 하부로 구분된다. • 시상 하부는 자율 신경계와 내분비계의 조절 중추로서 체온 조절, 혈당량 조절, 삼투압 조절 등 항상성 조절에 중요한 역할을 한다.
연수	•대뇌에 연결되는 대부분의 신경이 교차하는 장소이다. •심장 박동, 호흡 운동, 소화 운동을 조절하고, 기침, 재채기 등의 반사 중추이다.

□ 척수: 대뇌와 달리 겉질은 백색질, 속질은 회색질이며, 운동 신경의 다발이 전근을 이루고, 감각 신경의 다발이 후근을 이룬다.

□ 대뇌의 판단과 명령에 따라 일어나는 의식적인 반응과 대뇌가 관여하지 않고 척수, 연수, 중뇌 등을 중추로 일어나는 무조건 반사가 있다.

반사	반응
척수 반사	무릎 반사, 회피 반사, 배변·배뇨 반사
연수 반사	재채기, 하품, 침 분비
중뇌 반사	동공 반사, 안구 운동
<무조건 반사>

□ 말초 신경계: 기능에 따라 체성 신경계와 자율 신경계로 구분되며, 해부학적으로는 뇌에서 뻗어 나온 뇌신경과 척수에서 뻗어 나온 척수 신경으로 구분된다.

체성 신경계	•주로 대뇌의 지배를 받는다. • 감각 기관에서 받아들인 자극을 뇌로 전달하는 감각 신경과 중추 신경계에서 내린 명령을 골격근으로 전달하는 운동 신경으로 구성된다.
자율 신경계	•대뇌의 직접적인 지배를 받지 않으며, 간뇌, 중뇌, 연수, 척수의 조절을 받는다. •주로 소화 기관, 순환 기관, 호흡 기관, 내분비 기관 등에 분포한다. •반응기와 중추 신경 사이에 시냅스가 존재하여 2 개의 뉴런이 연결된 구조이다. •교감 신경과 부교감 신경으로 구성되며, 이들의 길항 작용에 의해 항상성이 조절된다.

□ 교감 신경은 몸을 긴장 상태로 만들어 갑작스런 환경 변화에 대응하도록 조절하고, 부교감 신경은 긴장 상태에 있던 몸을 평상시의 상태로 회복시키고 완만한 환경 변화에 대응하도록 조절한다.

구분	시냅스 전 뉴런의 신경 세포체 위치	뉴런의 길이	신경 전달 물질
교감 신경	척수 가운데 부분	•시냅스 전 뉴런 : 짧다 •시냅스 후 뉴런 : 길다	•시냅스 전 뉴런 : 아세틸콜린 •시냅스 후 뉴런 : 노르에피네프린
부교감 신경	중뇌와 연수, 척수의 아래 부분	•시냅스 전 뉴런 : 길다 •시냅스 후 뉴런 : 짧다	•시냅스 전 뉴런 : 아세틸콜린 •시냅스 후 뉴런 : 아세틸콜린

자료&플러스

구분	동공	심장 박동	혈압	방광	소화액 분비	혈당량
교감 신경	확대	촉진	상승	확장	억제	증가
부교감 신경	축소	억제	하강	수축	촉진	감소

□ 체성 신경계와 자율 신경계의 운동 뉴런(원심성 뉴런) 비교

체성 신경계
자율 신경계

□ 중추 신경계 이상으로 알츠하이머병, 파킨슨병 등이 나타날 수 있고, 운동 신경 이상으로 루게릭병이 나타날 수 있다.

15. 향상성 유지

○ 교과서 개념 확인

□ 항상성 : 체내외의 환경 변화에 대해 혈당량, 체온, 삼투압 등의 체내 환경을 일정하게 유지하는 성질이며, 자율 신경과 호르몬의 작용에 의해 조절된다.

호르몬의 일반적인 특성 •내분비샘에서 생성되어 별도의 분비관 없이 혈액이나 조직액으로 분비된다. •특정 호르몬에 대한 수용체를 가진 표적 세포 또는 표적 기관에만 작용한다. •미량으로 생리 작용을 조절하며 부족하면 결핍증, 많으면 과다증이 나타난다.

□ 신경계는 신경이나 시냅스를 통해 신호를 전달하므로 전달 속도는 빠르지만 효과는 일시적인 반면 호르몬은 혈액을 통해 멀리 떨어진 표적 세포에 신호를 전달하므로 전달 속도는 느리지만 효과는 지속적이다.

□ 사람의 주요 내분비샘과 호르몬

내분비샘	호르몬의 예	기능
뇌하수체 전엽	갑상샘 자극 호르몬, 부신 겉질 자극 호르몬	다른 내분비샘의 호르몬 분비를 촉진
뇌하수체 후엽	항이뇨 호르몬	콩팥에서 수분의 재흡수를 촉진
갑상샘	티록신	세포의 물질대사 촉진
이자	인슐린, 글루카곤	혈당량 조절

□ 항상성 유지의 원리 : 음성 피드백과 길항 작용이 있다.

•음성 피드백: 결과가 원인을 억제시키는 방향으로 조절하는 것

•길항 작용: 2가지 요인이 같은 기관에 대해 서로 반대로 작용하여 서로의 효과를 줄이는 것

□ 혈당량 조절 : 혈당량 변화는 간뇌의 시상 하부와 이자에서 감지하며, 조절 중추는 간뇌의 시상 하부이다.

•고혈당일 때: 인슐린의 작용으로 혈 당량을 낮춤 •저혈당일 때: 글루카곤, 에피네프린, 당질 코르티코이드의 작용으로 혈당 량을 높임

□ 체온 조절 : 체온 변화 감지와 조절의 중추는 간뇌의 시상 하부이며, 자율 신경과 호르몬의 작용으로 체온을 일정하게 유지시킨다.

•열 발산량의 감소: 입모근이 수축하고 피부 근처 혈관이 수축하여 체표 면을 통한 열 발산량 감소 •열 발생량의 증가: 간과 근육에서 물질대사가 촉진되고, 몸 떨림과 같은 근육 운동이 일어나 열 발생량 증가

□ 혈장 삼투압 조절 : 혈장 삼투압 조절의 중추는 간뇌의 시상 하부이며, 뇌하수체 후엽의 ADH(항이뇨 호르몬) 분비량 조절에 의해 혈장 삼투압이 일정하게 조절된다.

ADH(항이뇨 호르몬)는 뇌하수체 후엽에서 분비되며, 콩팥에 작용해 수분 재흡수를 촉진시킨다.

• 혈장 삼투압이 높을 때: ADH 분비가 증가되어 체액량을 증가시키며 삼투압을 낮춤

• 혈장 삼투압이 낮을 때: ADH 분비가 감소되어 오줌량을 증가시키며 삼투압을 높임

16. 방어 작용

○ 교과서 개념 확인

□ 질병은 감염 여부에 따라 감염성 질병과 비감염성 질병으로 구분된다.

감염성 질병	병원체에 의해 나타나는 질병으로 전염이 되기도 한다. □ 천연두, 콜레라, 결핵 등
비감염성 질병	병원체 없이 나타나는 질병으로 전염되지 않으며, 생활 방식, 환경, 유전 등이 원인이다. □ 고혈압, 당뇨병, 일부 암 등

□ 병원체: 인체에 질병을 일으키는 감염 인자로 세균, 바이러스, 원생동물, 곰팡이 등이 있다.

세균	•핵막이 없는 단세포 원핵생물로 대부분 분열법으로 번식한다. •세균에 의한 질병은 항생제를 이용하여 치료한다. •질병의 예 : 결핵, 세균성 식중독, 폐렴 등
바이러스	•비세포 구조로 세균보다 작으며, 살아 있는 숙주 세포 내에서 증식한다. •바이러스에 의한 질병은 항바이러스제를 이용하여 치료한다. •질병의 예 : 감기, 독감, 홍역, 소아마비, AIDS 등
원생동물	•진핵생물로 대부분 열대 지역에서 매개 곤충을 통해 질병을 일으킨다. •질병의 예 : 말라리아 등
곰팡이	•진핵생물로 균류에 의한 질병은 항진균제를 이용하여 치료한다. •질병의 예 : 무좀, 만성 폐질환 등

□ 1차 방어 작용(선천성 면역, 비특이적 면역): 병원체의 종류나 감염 경험의 유무와 관련 없이 감염 발생 시 신속하게 반응이 일어난다.

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•피부, 점막, 분비액에 의해 병원체가 내부로 침입하지 못하도록 방어한다. □ 외부 방어

•염증 반응과 식균 작용을 통해 내부로 침입한 병원체를 방어한다. □ 내부 방어

－ 염증 반응: 피부나 점막이 손상되어 병원체가 체내로 침입하면 열, 부어오름, 붉어짐, 통증이 나타나

는 염증 반응이 일어난다.

－ 식균 작용: 대식 세포와 같은 백혈구는 체내로 침입한 병원체를 식균 작용을 통해 세포 내에서 분해

시킨다.

□ 2차 방어 작용(후천성 면역, 특이적 면역): 특정 항원을 인식하여 제거하는 방어 작용이며, T 림프구와  B 림프구가 관여한다.

구분	생성 장소	성숙 장소	특징
T 림프구	골수	가슴샘	세포 독성 T 림프구, 보조 T 림프구로 구분
B 림프구	골수	골수	기억 세포와 형질 세포로 분화

□ 항원 항체 반응의 특이성: 특정 항체가 특정 항원에만 결합하여 작용하는 특성을 말한다.

항원	체내에서 항체에 의해 면역 반응을 일으키는 물질
항체	• B 림프구로부터 분화된 형질 세포에서 생성·분비 •항원과 결합하여 항원을 무력화시키는 면역 단백질

□ 세포성 면역과 체액성 면역

세포성 면역	•병원체에 감염된 세포를 활성화된 세포 독성 T 림프구가 제거하는 면역 반응 • 과정 : 대식 세포가 병원체를 삼킨 후 분해하여 항원 조각을 제시 → 보조 T 림프구가 이를 인식하여 활성화 → 세포 독성 T 림프구 활성화
체액성 면역	• 형질 세포가 생산하는 항체에 의한 면역 반응 • 1 차 면역 반응 : 항원의 1 차 침입 시 보조 T 림프구의 도움을 받은 B 림프구는 기억 세포와 형질 세포로 분화되며, 형질 세포는 항체를 생산한다. • 2 차 면역 반응 : 동일 항원의 재침입 시 그 항원에 대한 기억 세포가 빠르게 분화하여 기억 세포와 형질 세포를 만들며 형질 세포가 항체를 생산한다.

□ 백신: 질병을 일으키지 않을 정도로 약화시킨 인공 항원이다.

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백신을 주사하면 1차 면역 반응을 일으켜 항원에 대한 기억 세포가 형성되므로 동일한 항원이 다시 침입하였을 때 2차 면역 반응으로 보다 신속하게 다량의 항체가 생성되어 항원을 무력화시키기 때문에 질병을 예방할 수 있다.

□ ABO식 혈액형의 구분: 응집원(항원)은 적혈구 표면에 A, B두 종류가 있고, 응집소(항체)는 혈장에 [eqn: alpha], [eqn: beta] 두 종류가 있다.

혈액형 혈청	A형	B형	AB형	O형
항 A혈청(응집소 [eqn: alpha]함유)	응집됨	응집 안 됨	응집됨	응집 안 됨
항 B혈청(응집소 [eqn: beta]함유)	응집 안 됨	응집됨	응집됨	응집 안 됨

17. 생물과 환경의 상호 관계

○ 교과서 개념 확인

□ 생태계: 생물이 주위 환경 및 다른 생물과 서로 관계를 맺으며 조화를 이루고 있는 유기적인 체계이다.

□ 생태계의 구성 요소는 생물적 요소(생물 군집)와 비생물적 요소(무기 환경)로 구분할 수 있다.

□ 생물적 요소

생산자	빛에너지를 이용하여 무기물로부터 유기물을 합성하는 독립 영양 생물 □ 녹색 식물, 식물성 플랑크톤 등
소비자	다른 생물을 먹이로 섭취해 유기물을 얻는 종속 영양 생물 □ 초식 동물, 육식 동물 등
분해자	생물의 사체나 배설물에 포함된 유기물을 무기물로 분해하는 종속 영양 생물 □ 세균, 곰팡이, 버섯 등

□ 비생물적 요소 : 생물을 둘러싼 무기 환경 요소이다. □ 빛, 온도, 물, 공기, 토양 등

□ 생태계 구성 요소 간의 관계 : 생태계를 구성하는 요소들은 서로 영향을 주고받는다.

작용	환경이 생물에 영향을 주는 것이다. □ 일조량의 감소로 벼의 광합성량이 감소하였다. 가을에 기온이 낮아져 은행나무의 잎이 노랗게 변하였다.
반작용	생물이 환경에 영향을 주는 것이다. □ 지렁이가 토양층에 틈을 만들어 토양의 통기성이 증가하였다. 녹색 식물의 광합성으로 대기의 산소 농도가 증가하였다.
상호 작용	•생물과 생물 사이에 서로 영향을 주고받는 것이다. •개체군 내의 상호 작용과 개체군 간의 상호 작용으로 구분할 수 있다. □ 스라소니의 수가 증가하자 토끼의 수가 감소하였다. 뿌리혹박테리아가 공기 중의 질소를 고정시켜 콩과식물에게 공급한다

□ 빛의 세기에 대한 식물의 적응

•음지 식물은 양지 식물보다 보상점과 광포화점이 낮아 빛의 세기가 약한 곳에서 양지 식물보다 잘 살아남는다.

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•보상점: 총광합성량과 호흡량이 같아 외관상 기체의 출입이 없는 것 처럼 보일 때의 빛의 세기

•광포화점: 광합성량이 최대가 되는 최소한의 빛의 세기

•보상점과 광포화점은 양지 식물이 음지 식물보다 높다.

• 한 식물 내에서 빛을 많이 받는 양엽은 잎이 두껍고 좁은 반면, 빛을 적게 받는 음엽은 잎이 넓고 얇다.

□ 빛의 파장에 대한 해조류의 적응 : 바다의 깊이에 따라 투과되는 빛의 파장이 다르기 때문에 바다의 깊이에 따라 분포하는 해조류의 종류가 다르다.

□ 빛의 방향에 대한 식물의 적응 : 식물은 빛이 비치는 방향으로 줄기가 굽어 자라는 굴광성을 보인다.

□ 일조 시간에 대한 식물의 적응

•장일 식물과 단일 식물의 개화에 영향을 미치는 결정적인 요인은 지속적인 암기이다.

•단일 식물은 암기 지속 시간이 한계 암기보다 길 때 개화하고, 장일 식물은 암기 지속 시간이 한계 암기보다 짧을 때 개화한다.

온도에 대한 생물의 적응

•식물은 기온이 내려가면 세포에 포도당 등을 축적해 세포액의 삼투압을 높인다. 이를 통해 어는점을 낮추어 세포가 어는 것을 방지한다.

•추운 곳에 사는 정온 동물일수록 몸집이 커지고, 몸의 말단부가 작아 열 손실이 적다.

물에 대한 생물의 적응

• 건생 식물은 뿌리와 저수 조직이 발달해 있고, 수생 식물은 줄기나 잎에 통기 조직이 발달해 있다.

• 파충류와 조류의 알은 단단한 껍데기로 싸여 있어 물의 손실을 막는다.

18. 개체군

○ 교과서 개념 확인

□ 개체군 : 일정한 지역에서 같이 생활하는 같은 종의 개체들로 이루어진 집단이다.

□ 개체군의 밀도

•일정한 공간에서 서식하는 개체군의 개체수이다.

•출생과 이입에 의해 증가하고, 사망과 이출에 의해 감소한다.

□ 개체군의 생장 곡선 : 시간에 따른 개체군의 개체수 변화를 그래프로 나타낸 것이다.

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• 이론적(  J 자형) 생장 곡선: 자원의 제한이 없는 이론적인 환경에서 나타나며, 개체수가 기하급수적으로 증가한다.

• 실제( S 자형) 생장 곡선: 자원의 제한이 있는 실제 환경에서 나타나며, 개체수가 증가할수록 환경 저항이 커져 개체수가 일정하게 유지된다.

• 환경 저항: 개체군의 생장을 억제하는 요인으로 먹이 부족, 생활 공간 부족, 노폐물 증가, 천적 증가, 질병 증가 등이 있다.

• 환경 수용력: 한 서식지에서 증가할 수 있는 개체수의 한계(최댓값)이다.

□ 개체군의 생존 곡선 : 동시에 출생한 개체군의 상대 수명에 따른 생존 개체수를 그래프로 나타낸 것이다.

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•Ⅰ형: 출생 개체수가 적어 부모의 보호를 받아 초기 사망률이 낮다. □ 사람, 대형 포유류 등

•Ⅱ형: 시간에 따른 사망률이 비교적 일정하다. □ 다람쥐, 히드라 등

•Ⅲ형: 출생 개체수가 많지만 부모의 보호를 받지 않아 초기 사망률이 높다. □ 굴, 어류 등

□ 개체군의 연령 피라미드

발전형	생식 전 연령층의 비율이 높아 개체수가 증가할 것이다.
안정형	생식 전 연령층과 생식 연령층의 비율이 비슷하여 개체수가 유지될 것이다.
쇠퇴형	생식 전 연령층의 비율이 낮아 개체수가 감소할 것이다.

□ 개체군의 주기적 변동

•단기적 변동: 1년을 주기로 개체수의 변화를 나타낸 것으로, 계절에 따른 환경 요소의 변화에 의해 나타난다.   □ 돌말 개체군의 계절적 변동

•장기적 변동: 수년을 주기로 개체수의 변화를 나타낸 것으로, 포식과 피식에 의해 나타난다. □ 눈신토끼와 스라소니의 개체수 변동

□ 개체군 내의 상호 작용: 개체군 내에서 일어나는 같은 종 사이에서의 상호 작용이다.

텃세 (세력권)	일정한 생활 공간을 점유하여 다른 개체의 침입을 적극적으로막는다.
순위제	개체들 간의 힘의 강약에 따라 서열을 정해 먹이나 배우자 획득에 순위가 정해진다.
리더제	한 개체가 리더가 되어 전체 개체군의 행동을 지휘한다.
사회생활	개체들이 역할을 분담하고 협력하여 생활한다.

□ 개체군 간의 상호 작용 : 군집 내에서 일어나는 다른 종 사이에서의 상호 작용이다.

경쟁	•생태적 지위가 비슷한 종 사이의 관계로 먹이, 생활 공간을 차지하기 위해 경쟁이 일어난다. •경쟁 배타 원리 : 경쟁 결과 경쟁에서 진 개체군은 사라지고, 이긴 개체군만 살아남는다.
분서	생태적 지위가 비슷한 두 종이 경쟁을 피하기 위하여 먹이나 생활 공간을 달리하여 경쟁을 피 하는 현상이다.
공생	•상리 공생 : 두 종이 모두 이익이 되는 경우이다. •편리 공생 : 한 종은 이익을 얻으나, 다른 한 종은 이익도 손해도 없는 경우이다.
기생	기생하는 종은 이익을 얻으나, 기생 당하는 종(숙주)은 손해를 보는 경우이다.
포식과 피식	두 개체군 사이의 먹고 먹히는 관계이다.

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19. 군집

○ 교과서 개념 확인

□ 군집  : 일정한 지역 내에서 서식하는 개체군들의 집합이다.

□ 군집을 이루고 있는 개체군은 생산자, 소비자, 분해자로 구분된다.

□ 먹이 그물 : 군집을 구성하는 개체군 사이에는 먹고 먹히는 관계로 이어진 먹이 사슬이 형성되며, 먹이 사슬이 복잡하게 얽혀 먹이 그물이 형성된다.

□ 군집의 종 구성

우점종	• 개체수가 많고 넓은 면적을 차지하여 군집을 대표하는 종이다. • 중요도(상대 밀도 + 상대 빈도 + 상대 피도)가 가장 높다.
희소종	군집에서 개체수가 적은 종이다
지표종	특정 지역이나 환경 조건에서만 나타나는 종으로, 특정 군집을 다른 군집과 구별해 준다.

□ 군집의 조사 : 조사하고자 하는 곳에 방형구를 설치하고 방형구에 나타난 식물의 종, 밀도, 빈도, 피도를 조사한 후 종의 중요도 값을 계산하여 우점종을 알아낸다.

•밀도 = [eqn: {특정 종의 개체수} over {방형구 전체의 면적}]         •상대 밀도( % ) = [eqn: { 특정 종의 밀도} over {조사한 모든 종의 밀도의 합 }] × 100

•빈도 = [eqn: { 특정 종이 출현한 방형구 수} over {조사한 방형구의 총 수 }]   •상대 빈도( % ) = [eqn: {특정 종의 빈도 } over {조사한 모든 종의 빈도의 합 }] × 100

•피도 = [eqn: {특정 종이 점유하는 면적 } over {방형구 전체의 면적 }]     •상대 피도( % ) = [eqn: {특정 종의 피도 } over {조사한 모든 종의 피도의 합 }] × 100

•중요도 = 상대 밀도 + 상대 빈도 + 상대 피도

피도 계급	1	2	3	4	5
방형구를 덮고 있는 면적	5% 이하	5% ~ 25%	25% ~ 50%	50% ~ 75%	75% 이상

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방형구를 이용한 식물 군집의 조사

•방형구 전체 면적을  1 이라 하고, 식물 종과 개체수가 그림과 같으며, 질경이, 민들레, 토끼풀의 피도가 각각  1 ,  2 ,  2 일 때 결과는 표와 같다.

식물	밀도 (개체수/ 전체 면적)	빈도	피도 (계급)	상대 밀도 ( % )	상대 빈도 ( % )	상대 피도 ( % )	중요도
질경이	2	0.02	1	10	12.5	20	42.5
민들레	10	0.06	2	50	37.5	40	127.5
토끼풀	8	0.08	2	40	50	40	130.0

•이 식물 군집의 우점종은 중요도 값이 가장 큰 토끼풀이다.

□ 군집의 종류 : 기온과 강수량의 차이에 따라 식물 군집의 종류가 달라진다. 육상 군집과 수생 군집으로 구분할 수 있다.

육상 군집	삼림	많은 종류의 목본과 초본 식물로 이루어진 군집으로, 기온이 높고 강수량이 많은 역에 발달한다. □ 열대 우림, 상록활엽수림, 낙엽활엽수림, 침엽수림 등
	초원	주로 초본 식물로 이루어진 군집으로, 삼림보다 강수량이 적고 건조한 지역에 발달한다. □ 열대 초원, 온대 초원 등
	항원	강수량이 적거나 기온이 낮아 극히 일부 식물만이 서식하는 군집이다. □ 온대 사막, 툰드라 등
수생 군집	담수 군집	하천, 호수, 강에 형성된다.
	해수 군집	바다에 형성된다.

□ 군집의 생태 분포

•수직 분포: 고도에 따른 온도의 차이에 의해 수직적으로 다르게 나타나는 군집의 분포이다.

•수평 분포: 위도에 따른 온도와 강수량의 차이에 의해 형성된 군집의 분포이다.

□ 천이 : 군집을 구성하는 생물의 종류와 수가 시간이 지남에 따라 달라지는 현상으로,  1 차 천이와  2 차 천이로 구분된다.

□ 1 차 천이

건성 천이	• 건조한 곳(용암 대지, 황원 등)에서 시작되는 천이 • 맨땅(용암 대지) → 지의류(개척자) → 초원 → 관목림 → 양수림 → 혼합림 → 음수림(극상)
습성 천이	• 습한 곳(호소, 연못 등)에서 시작되는 천이 • 빈영양호 → 부영양호 → 습원 → 초원 → 관목림 → 양수림 → 혼합림 → 음수림(극상)

2차 천이 : 1차 천이가 진행 중이거나 완료된 지역에서 자연 재해(산불, 산사태 등)가 일어나 기존 군집이 사라져 천이가 다시 시작된다.

•토양에 양분이나 수분이 충분히 포함되어 있어  1 차 천이보다 진행 속도가 빠르다.

•개척자는 지의류가 아닌 초본(초원)인 경우가 대부분이다.

20. 물질 순환과 에너지 흐름

○ 교과서 개념 확인

□ 물질의 생산과 소비

총생산량	생산자가 광합성을 통해 생산한 유기물의 총량
순생산량	총생산량에서 호흡량을 뺀 나머지로 생산자에 저장되는 유기물의 양
생장량	순생산량에서 피식량, 고사량, 낙엽량을 제외한 유기물의 양

□ 생태계에서 물질은 생물과 무기 환경 사이를 순환하면서 생물이 이용할 수 있도록 전환되며, 에너지는 순환하지 않고 한 형태에서 다른 형태로 전환되며 먹이 사슬을 따라 한 방향으로 흐른다.

□ 탄소의 순환

•대기 중의  [eqn: CO_{2 }]는 생산자의 광합성을 통해 유기물로 합성된 후 먹이 사슬을 따라 소비자에게 전달된다.

•소비자는 전달받은 유기물을 이용하여 몸을 구성하거나 호흡으로 분해하여  [eqn: CO_{2 }]상태로 방출한다.

•생물 사체의 유기물 중 일부는 석탄·석유와 같은 화석 연료가 된다.

□  질소의 순환

•질소 고정: 대기 중 질소 기체( [eqn: N_{2 }] )는 질소 고정 세균에 의해 암모늄 이온( [eqn: NH_{4 }^+] ) 으로, 공중 방전에 의해 질산 이온( [eqn: NO_{3 }^-] )으로 고정된다.

•질화 작용: 토양 속 암모늄 이온( [eqn: NH_{4 }^+] )이 질화 세균(아질산균, 질산균)에 의해 아질산 이온( [eqn: NO_{2 }^-] )을 거쳐 질산 이온( [eqn: {NO_{3} }^-] )으로 전환된다.

•질소 동화 작용: 뿌리를 통해 흡수한 암모늄 이온이나 질산 이온은 식물체 내에서 질소 화합물(핵산, 단백질)로 합성된다.

•식물체 내의 질소 화합물은 먹이 사슬을 통해 소비자에게 전달되며, 동·식물 사체나 배설물의 질소 화합물은 분해자에 의해 암모늄 이온으로 분해되어 토양으로 돌아간다.

•탈질소 작용: 토양 속 질산 이온의 일부는 탈질소 세균에 의해 질소 기체가 되어 대기 중으로 돌아간다.

□에너지 흐름

•생태계에 공급되는 에너지의 근원은 태양의 빛에너지이다.

•빛에너지는 생산자의 광합성에 의해 화학 에너지로 전환되어 유기물에 저장된다.

•유기물에 저장된 에너지는 먹이 사슬을 통해 이동한다. 각 영양 단계에서 에너지는 호흡에 의해 생명 활동에 이용되거나 열에너지로 전환되어 환경으로 방출된다. 그리고 나머지 화학 에너지는 먹이 사슬을 따라 유기물의 형태로 상위 영양 단계로 전달된다.

•생물의 사체나 배설물에 저장된 화학 에너지는 분해자의 호흡에 의해 생명 활동에 사용되거나 열에너지로 전환되어 환경으로 방출된다.

□ 에너지 효율 : 생태계의 한 영양 단계에서 다음 영양 단계로 이동하는 에너지의 비율이다.

에너지 효율( % ) = [eqn: { 현 영양 단계가 보유한 에너지 총량} over {전 영양 단계가 보유한 에너지 총량 }] × 100

□ 생태 피라미드 : 먹이 사슬에서 각 영양 단계의 개체수, 생체량, 에너지양의 상대적인 양을 하위 영양 단계에서부터 상위 영양 단계로 순서대로 쌓아올린 것이다.

□ 생태계의 평형

•생태계를 구성하는 생물 군집, 개체수, 물질의 양, 에너지의 흐름이 일정하게 유지되는 안정된 상태를 말한다.

•안정된 생태계에서는 생태계의 평형이 일시적으로 깨지더라도 대부분 먹이 사슬을 통해 시간이 지나면 다시 평형 상태를 유지하게 된다.

21. 생물의 다양성

○ 교과서 개념 확인

□ 생물 다양성 : 생태계 내에 존재하는 생물의 다양한 정도를 말한다. 생물 다양성은 유전적 다양성, 생물 종 다양성, 생태계 다양성으로 구분한다.

유전적 다양성	•같은 종이라도 개체마다 서로 다른 유전자를 가지고 있어 다양한 형질을 나타내는 것을 의미한다. •유전적 다양성이 높은 종은 급격한 환경 변화에서 살아남을 가능성이 높다.
생물 종 다양성	•한 생태계(지역) 내에 존재하는 생물 종의 다양한 정도를 의미한다. •종의 수가 많을수록, 종의 비율이 고를수록 생물 종 다양성이 높다.
생태계 다양성	•사막, 초원, 삼림, 습지, 산, 호수, 바다 등 지구 상에 존재하는 다양한 생태계를 의미한다. •생태계에 속하는 생물과 무생물 사이의 관계에 관한 다양성을 포함한다.

자료&플러스

•A 지역과 B 지역의 식물 종 수는  5 종이며, 전체 개체수는  10 그루로 서로 같다.

•A 지역과 B 지역 중 식물 종이 더 고르게 분포되어 있는 지역은  A 지역이다.

•식물 종의 수와 종의 비율을 모두 고려할 때, A 지역과 B 지역 중 생물 종 다양성이 더 높은 지역은 A 지역이다.

□ 생물 다양성과 생태계 평형

•생물 종이 다양한 경우 먹이 사슬이 다양하고 복잡하여 어떤 한 종의 생물이 사라지더라도 다른 종으로 대체할 수 있기 때문에 생태계 평형이 쉽게 깨지지 않는다.

•생물 종이 적은 경우 먹이 사슬이 단순하여 어떤 한 종의 생물이 사라지면 그 종의 역할을 대체할 수 있는 다른 생물 종이 적어 생태계 평형이 깨지기 쉽다.

□   생물 다양성의 감소 원인

서식지 파괴	숲의 벌채나 습지의 매립 등으로 서식지 면적이 감소되거나 없어진다
서식지 단편화	도로나 철도 건설 등과 같은 인간의 활동으로 대규모의 서식지가 소규모로 분할된다.
외래종의 도입	외래종은 천적이 없으면 대량 번식할 수 있어 고유종의 생존을 위협하게 된다.
불법 포획과 남획	포획은 동물을 잡는 행위이며, 남획은 과도하게 많이 잡는 행위이다. 불법 포획과 남획으로 특정 생물 종이 멸종되거나 개체수가 감소할 수 있다.
환경오염	농약, 생활하수, 공장 폐수, 배기가스 등으로 인해 환경이 오염되어 생물 다양성이 감소한다.