01. 생물의 특성

○ 교과서 개념 확인

송원고등학교 3학년 생명과학 자료집

□ 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. 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.

3. 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.

4. 기관계와 에너지 대사

○ 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.

5. 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.

6. 신경계

○ 교과서 개념 확인

□ 사람의 신경계는 크게 중추 신경계와 말초 신경계로 구분한다.

□ 중추 신경계: 뇌와 척수로 구성된다.

□ 뇌: 대뇌, 소뇌, 중뇌, 간뇌, 뇌교, 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.
뇌교	• 중간뇌와 아래쪽의 연수의 위쪽 사이에 위치한다. 소뇌의 좌우 반구를 다리처럼 연결하고 있다. • 소뇌와 대뇌 사이의 정보전달을 중계하며, 호흡 운동의 조절에 관여한다.
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.

07. 항상성 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

08. 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

09. 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.

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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.

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10. 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