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222 각론
▶단원의개관
학생들은초등학교 5~6학년군에서우리몸각기관의위치와생김
새, 기본적인 기능을 배우고 소화·순환·호흡·배설·감각 기관이
유기적으로관련되어있음을학습하였다.
이단원에서는동물세포들이유기적으로모여조직과기관을형성
하고 생명 활동에 필요한 기능을 수행함을 학습한다. 우리가 섭취한
음식물이소화기관을지나면서영양소로분해되고흡수된다음, 혈액
을 통해 온몸을 순환하여 신체의 각 부분의 세포로 이동함을 학습한
다. 또한세포에서는영양소와산소를이용하여에너지를생성함으로
써 생명 활동에 필요한 에너지를 공급함을 학습한다. 마지막으로 그
과정에서만들어진노폐물이배설기관을통해몸밖으로나오게됨을
알고, 생명활동에필요한에너지공급과관련된소화·순환·호흡·
배설기관의유기적관련성을학습한다.
초등학교
3~4학년군•동물의생활
초등학교
5~6학년군
•우리 몸의 구조와
기능
이미배운내용
고등학교
과학
고등학교
생명과학Ⅰ
•인류의건강과과학
기술
•항상성과건강
다음에배울내용
•동물의유기적구성
•영양소의소화와흡수
•혈액의순환
•호흡운동의원리
•배설기관의구조
이번에배울내용
▶단원학습위계
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:30 AM 페이지222 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 223
1⃞생명활동에필요한에너지공급과관련하여소화계, 순환계, 호흡
계, 배설계를통합적으로다루어여러기관계가유기적으로구성되
어있음을알게한다.
2⃞교과서에제시된음식물뿐아니라가정과학교에서섭취하는음식
물에포함된영양소를찾을수있게한다.
3⃞ 3대영양소의기능을자신의몸에서일어나는현상, 주변의실생활
소재와연관지어설명하도록한다.
4⃞바이타민의 결핍증 문제와 연관하여, 올바른 식생활 습관에 대한
판단을스스로할수있도록유도한다.
5⃞소화관에서분비되는점액(뮤신)은위뿐아니라입에서대장까지모
든소화관에서분비된다는것을알게한다.
6⃞혈액은어떤성분으로되어있으며, 각각의성분이어떤기능을하
는지생활속경험을통해이야기하게한다.
7⃞혈관의구조와특징을혈관의기능이나심장과의거리와비교하여
이해할수있도록한다.
8⃞혈액순환경로에대하여스스로가설을세우고모형을그리게한
후, 자신의가설의옳고그름을판단하게한다.
9⃞호흡의궁극적인목적은생물이살아가는데필요한에너지를얻는
것임을알게한다.
[10]배설이란생명활동중에발생하는노폐물의배출현상이며, 이를
통해체액의항상성이유지됨을이해시킨다.
[11]실험을할때에는진지한자세로임하도록지도한다.
■학습내용성취기준
(가) 세포가모여조직을이루며, 조직이모여기관을이루는동물
체의유기적구성단계를안다.
(나) 체내에들어온음식물이소화기관을지나면서소화되는과정
을이해하고, 최종소화산물이흡수되는과정을안다.
(다) 혈액의성분과기능을알고, 혈액순환과관련지어심장과혈
관의구조와기능을이해한다.
(라) 호흡기관의구조와기능을이해하고, 동물의체내에서에너지
가생성됨을안다.
(마) 배설기관의구조와기능을이해한다.
(바) 소화, 순환, 호흡, 배설의관계를통합적으로이해한다.
■탐구활동
(가) 영양소검출하기
(나) 소화작용실험하기
(다) 혈액관찰하기
▶교육과정
▶단원지도상유의점
■참고도서_교사용
1. 생명과학8판(2008), Campbell 저, 전상학역, 바이오사이언스
2. WOW!̀_ 눈으로보는세상의모든것(2008), DK 편집부저, 이충호역, 을파소(북이십일)
■읽을책_학생용
1. 에이크만이들려주는영양소이야기(2010), 최미다저, 자음과모음
2. 너무나정밀한인체(2009), 대한과학진흥회저, 스완미디어
■시청각자료_internet
1. 한국영양학회: http://www.kns.or.kr
2. 식품의약품안전청: http://www.kfda.go.kr
3. 대한적십자사혈액관리본부: http://www.bloodinfo.net/promotion_poster.do
참고
자료
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:30 AM 페이지223 DK
224 각론
학습내용및활동소단원명 시수 차시
대단원마무리
1⃞동물의유기적구성1
/21차시
21/21차시
•세포와조직
•기관과기관계
•유기적구성
2⃞영양소의종류와기능2`~4̀
/21차시
•탄수화물, 지방, 단백질
•보충·심화: 밥대신캡슐?, 고소한맛의양면성
•탐구활동: 음식물속에포함된영양소검출
•탐구의확장: 지방의검출방법
•바이타민, 무기염류, 물
3⃞소화와흡수5`~7̀
/21차시
•소화의종류
•입에서의소화
•탐구활동: 침에의한녹말의소화
•위에서의소화
•소장에서의소화
•대장에서의소화
•과학자료실: 배고플때나는‘꼬르륵’소리의정체는?
•영양소의흡수와이동
•개념정리하기, 개념적용하기, 개념응용하기
▶단원지도계획
4⃞혈액8`~9̀
/21차시
•과학자료실: 헌혈의종류
•혈액의성분
•탐구활동: 혈구의생김새
•혈액이하는일
5⃞혈관 10/21차시
•혈관의종류
•과학자료실: 혈관으로나를증명한다.
•혈관의이상
6⃞심장과혈액순환11`~1̀3
/21차시
•심장의생김새
•심장에서의혈액의흐름
•혈액의순환
•이미지사이언스: 혈액순환의발견
•운동량과심장박동
•STEAM: 심근경색을수술없이치료한다.
3⃞노폐물의배설18`~1̀9
/21차시
•노폐물의생성과배설
•과학자료실: 오줌이노란이유?
•콩팥의구조
•오줌의생성과배설
•오줌의조절기능
•STEAM: 소변검사
1⃞호흡기관과호흡운동의원리14`~1̀5
/21차시
•호흡기관
•호흡운동의원리
•해보기: 폐모형
2⃞호흡과에너지16`~1̀7
/21차시
•호흡과에너지
•탐구활동: 들숨과날숨의이산화탄소농도비교
•과학자료실: 고산적응
4⃞우리몸에서일어나는일 20/21차시 •우리몸에서일어나는일
Ⅳ-2̀
호흡과
배설
Ⅳ-1
소화와
순환
중단원명
13
7
1
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:31 AM 페이지224 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 225
226`~2̀29184`~1̀87
평가내용및방법교수·학습방법 지도서쪽교과서쪽
•동물체가세포, 조직, 기관의유기적단계로구성되어있음을설명할수있는지토론법으
로평가한다.
자료해석
토의
230`~2̀37188`~1̀95
•영양소의종류와기능을이해하는지토론법으로평가한다.
•음식물에포함된영양소의검출방법을제대로알고영양소를검출할수있는지실험보
고서법으로평가한다.
•바이타민, 무기염류, 물의기능에대해설명할수있는지토론법으로평가한다.
실험
토의
248`~2̀53206`~2̀11
•현미경으로혈구를관찰하고, 혈구의생김새에대해설명할수있는지실험보고서법으로
평가한다.
•혈액의성분과하는일에대해설명할수있는지토론법으로평가한다.
관찰
토의
266`~2̀69226`~2̀29•호흡기관의구조와기능을설명할수있는지토론법으로평가한다.
•호흡운동의원리를이해하는지실험보고서법으로평가한다.
실험
토의
270`~2̀75230`~2̀35
•외호흡과내호흡에서기체교환의원리와세포에서산소를이용하여에너지를얻는과정
을설명할수있는지토론법으로평가한다.
•들숨과날숨의이산화탄소농도를비교하고차이점을이해하는지실험보고서법으로평가한다.
실험
토의
258`~2̀65216`~2̀23
•심장의구조와심장에서혈액이흐르는방향에대해정확히이해하는지토론법으로평가
한다.
•체순환과폐순환과정을제대로알고설명할수있는지토론법으로평가한다.
자료해석
토의
276`~2̀81236`~2̀41•콩팥의구조와기능을설명할수있는지토론법으로평가한다.
•콩팥에서오줌이생성되는과정을설명할수있는지토론법으로평가한다.
자료해석
토의
254`~2̀57212`~2̀15•혈관의종류와특징을혈압과관련지어설명할수있는지토론법으로평가한다.자료해석
토의
282`~2̀83242`~2̀43•생명활동에필요한에너지생산과관련하여소화, 순환, 호흡, 배설의관계를통합적으로
설명할수있는지토론법으로평가한다.
자료해석
토의
238`~2̀47196`~2̀05
•소화관에서음식물의소화가일어나는과정에대해이해하는지토론법으로평가한다.
•침에의한녹말의소화과정을이해하고있는지실험보고서법으로 평가한다.
•최종소화산물이흡수되고이동하는과정을설명할수있는지토론법으로평가한다.
실험
토의
평가 284`~2̀87244`~2̀47•수행평가로제시할수있다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:31 AM 페이지225 DK
226 각론
•생명 과학 8판(2008), Campbell 저, 전상
학역, 바이오사이언스
•발생 생물학 9판(2011), Scott F. Gilbert
저, 강해묵역, 라이프사이언스
찾아보기
아메바와 같은 단세포 생물은 하나의 세포
내에서 모든 기능이 일어나지만, 많은 기
관으로 구성된 다세포 생물은 각 부분이
어떤일을하는지생각하게한다.
식물의 여러 기관을 예로 들어 각 기관이
기능은 서로 다르지만, 유기적으로 연관
되어있음을알아본다.
사람을 비롯한 동물이 세포, 조직, 기관,
기관계, 개체의 단계를 거쳐 유기적으로
구성되어있음을알아본다.
|̀ `학습전개|
동물의 유기적구성
1-1
⑴동물의몸을구성하고있는조직과조직을
이루는세포의종류와기능을이해한다.
⑵동물의 몸을 구성하고 있는 기관 및 기관
계의구성과기능을이해한다.
⑶동물의몸이유기적으로구성되어있음을
이해한다.
|̀ `학습내용안내|
세포군체
조직의분화는다세포생물에서볼수있다.
그런데단세포생물과다세포생물의중간단
계라고할수있는세포군체가있다. 세포군
체는 같은 종의 단세포 생물 여러 개가 모여
이루어진 집단으로서, 분화가 시작되는 단계
라고할수있다.
|̀ `관련지식|
식물의유기적구성
⑴식물의 조직 세포분열이일어나는분열조직과분열조직에서분화한특수한모양과기
능이있는영구조직으로구분된다.
①분열조직: 줄기나뿌리끝에있는생장점은줄기나뿌리의길이생장을일으키고, 관다발에
있는형성층은줄기나뿌리의부피생장을일으킨다. 표피밑에있는코르크형성층은코르
크층을만들어과도한수분손실과미생물감염을막는다.
②영구조직: 분열조직에서분화된조직으로분열능력이없으며, 표피조직, 유조직, 기계조
직, 통도조직이있다.
⑵식물의조직계 조직들이모여서같은기능을수행하고있는데, 이를조직계라고한다.
①표피 조직계: 식물체내부를보호하고수분의출입을조절하는표피, 털, 뿌리털, 공변세포
등으로구성된다.
②관다발조직계: 물관부, 체관부, 형성층으로구성된다.
③기본조직계: 물질대사가왕성한유조직과식물체를지탱하는기계조직으로구성된다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:31 AM 페이지226 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 227
⑶식물의기관
①영양기관: 뿌리, 줄기, 잎이있다.
②생식기관: 꽃은종자식물의생식기관으로서, 씨를만들어종족을번식시킨다.
식물의유기적구성
세포 조직 기관 개체조직계
물관
울타리 조직 기본
조직계 잎
해면 조직
관다발 조직계 체관
표피 조직 표피
조직계
표피 조직
해면 조직
울타리 조직
표피 세포
엽육 세포
물관 세포 체관 세포
공변 세포
몸의 일부를 만들어 내는 꿈의 기술,
조직공학
2005년프랑스의한여성은개에게얼굴을
물려코와뺨등얼굴의반이뜯겨나갔다. 예
전같으면이여성은얼굴의반이없는모습으
로평생을살아야했겠지만, 다행히이여성은
뇌사상태에있던다른여성의얼굴조직을기
증받아새얼굴을가지게되었다.
이러한이식수술은살아있는조직을기증
받아야 하고, 이식할 때의 거부 반응을 막기
위해평생면역억제제를먹어야하는어려움
이 있다. 하지만 최근에는 조직 공학 기술을
이용하여 환자 자신의 줄기세포로부터 피부
조직을만들어낼수있게되어이러한어려
움이해결되었다.
2004년 뼈에 생긴 종양 때문에 턱뼈를 반
이상제거한환자는인공턱뼈를이식받았다.
환자의 골수에서 줄기세포를 뽑아내어 턱뼈
모양의틀에넣고배양해서환자에게이식한
것이다. 이 환자는 수술 전에는 수프밖에 먹
을수없었는데, 이식수술후에는 10년만에
처음으로 음식을 씹어 먹을 수 있었다. 게다
가얼굴을가리지않고다닐수있게되었다.
이처럼손상된조직이나장기를만들어생체
기능을 회복시키거나 향상시키는 기술을 조
직공학이라고한다.
우리가 태어난 후로 우리 몸을 구성하
는세포의크기는어떻게변했을까?
우리가태어난지얼마되지않았을때와지
금의모습을비교해보면몸집이훨씬더커졌
다는것을알수있다. 이렇게몸집이커진것
은우리의몸을구성하는세포의크기가점점
더커졌기때문일까?
우리몸이생장하는것은몸을구성하는세포
각각의크기가커졌기때문이아니라세포가분
열하여그숫자가늘어났기때문이다. 생물체의
크기는생물체를이루는세포의크기와는관계
가없으며, 생물체를구성하는세포수에따라
달라진다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:31 AM 페이지227 DK
228 각론
땅위에서생활하는양치식물이나종
자식물등고등한식물은관다발이있
기때문에잎, 줄기, 뿌리가모두분화
되어크게자랄수있으나, 이끼류나물
속에사는조류와같은식물들은잎, 줄
기, 뿌리의분화가일어나지않아크게
자랄수없다. 이처럼기관이분화되지
않은식물을엽상식물이라고한다.
또식물의생식기관인꽃은종자식물
에서만나타나며, 고사리와같은양치식
물에서는나타나지않는다. 이처럼꽃으
로번식하지않는식물을민꽃식물이라
고부른다.
동물의 경우 기관의 출현은 히드라,
해파리같은강장동물에서볼수있고,
해면동물에서는볼수없다.
✚참고 자료 모든동물과식물이기관
의분화가이루어졌을까?
식물과동물의구성단계차이점
식물과동물의기본적인구성단계는같지만
식물에는조직계가있고동물에는기관계가있
는것이특징이며, 동물이식물보다더복잡하
고다양하다.
식물_̀ 은방울꽃 동물_̀ 개
|̀ `관련지식|
척추동물의여러가지기관계
종자식물
양치식물의포자
기관계 구성기관 기능
소화계 입, 식도, 위, 소장, 대장, 간, 이자등 음식물의소화와양분흡수
순환계 심장, 혈관, 림프관등 양분, 노폐물, 기체의운반
호흡계 폐, 기관, 코 등 산소와이산화탄소의교환
배설계 콩팥, 오줌관, 방광, 요도등 노폐물의배설
신경계 뇌, 척수, 말초신경, 자율신경등 흥분의전달, 기관의작용조절
내분비계 뇌하수체, 갑상샘, 부갑상샘, 부신, 생식샘등 호르몬분비, 항상성유지
운동계 근육, 뼈, 팔, 다리등 근육운동과몸의이동
생식계 정소, 난소, 수정관, 수란관, 자궁등 생식세포형성, 수정과발생
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:31 AM 페이지228 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 229
폐는 호흡 기관으로서, 기관, 코 등과
함께호흡계를구성한다. 방광은배설기
관으로서, 콩팥, 오줌관, 요도 등과 함께
배설계를구성한다.
일반적으로소아비만이었던사람들은성인이되어서도비만일확률
이높다고한다. 이것은세포수의차이때문이다. 인간이생장하는동안
세포가끊임없이분열하면서그수를늘려가는것은뚱뚱한사람이나
마른사람이나동일하지만세포의수는다르다. 뚱뚱한사람이마른사
람보다세포의수가더많고, 큰사람이작은사람보다세포수가더많
다. 사람은지방세포를가지고있는데, 이지방세포가비만의정도를
결정한다. 지방세포는평균 4~5세사이에생성되기때문에성인이된
후뚱뚱해진사람은보통체형을가진사람과세포수가비슷할수도있
다. 성인비만은보통체형의사람과비슷한세포수를가진상태에서각세포에지방이
축적된것이다. 반면, 소아비만이었던사람은다른사람보다지방세포의수가많은것
이비만의원인이된다. 따라서소아비만이었던사람은같은조건에서도쉽게비만이되
고, 다이어트에성공했다고하더라도다시비만이될가능성이크다.
✚참고 자료 뚱뚱한사람은세포의숫자도많다?
▶개념확인하기
동물의 몸을 구성하고 있는 조직에는
상피조직, 결합조직, 근육조직, 신경조
직이있다.
▶응용문제해결하기
흥분의전달과기관의작용을조절하는
신경계, 호르몬의분비및항상성유지를
담당하는내분비계, 근육운동과몸의이
동을담당하는운동계, 생식세포형성및
수정과발생을담당하는생식계가있다.
▶과학과생활연관짓기
간에서는소화작용에관여하는쓸개즙
을생성하여지방의소화를도와주고, 이
자에서는탄수화물, 지방, 단백질을분해
하는 소화 효소뿐만 아니라 산성 음식물
을 중화시키는 염기성 물질을 분비하여
소화작용을돕기때문에간과이자를소
화기관에포함시킨다.
자·기·주·도·학·습
보충학습 동물의개체
개체의 기본적인 형태와 구조를 체
제라고하는데, 방사대칭과좌우대칭
이있다.
⑴방사대칭체제: 움직임이느리고생
리기능이단순하다.예⃞해삼, 성게등
해삼 성게
⑵좌우대칭체제: 움직임이활발하고
몸의 평형을 잘 유지하며, 공기나
물의저항을좌우방향에서똑같이
받는다. 예⃞사람, 치타등
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:32 AM 페이지229 DK
230 각론
•식품의약품안전청
http://www.kfda.go.kr
•한국영양학회
http://www.kns.or.kr
•에이크만이들려주는영양소이야기(2008),
최미다저, 자음과모음
•인체(2009), 스티븐 파커 외 1저, 박경한
외 4역, 사이언스북스
•생명과학 8판(2008), Cambell 저, 전상학
역, 바이오사이언스
찾아보기
3대영양소의공통적인기능과균형있는
섭취의필요성을설명하게한다.
부영양소의종류와기능을결핍증과과다
증을함께설명하고정리한다.
식단(밥상)을 소개하면서 우리가 섭취하는
음식에 따른 영양소의 종류를 생각해 보게
한다.
탐구 활동을 통해 음식물에 포함된 영양
소를검출할수있게한다.
|̀ `학습전개|
영양소의 종류와기능
1-2
⑴ 3대영양소의공통적인기능과균형있는
섭취의필요성을이해한다.
⑵탐구활동을통해음식물에포함된영양소
를검출하여구분한다.
⑶바이타민과무기염류의종류에따른기능
을결핍증, 과다증과함께이해한다.
⑷물의특성과기능을이해한다.
|̀ `학습내용안내|
탄수화물
순수한 탄수화물 분자는 탄소：수소：산소의 비율이 1 : 2 : 1로 일정하며 일반식은
C«(H™O)μ이다. 탄수화물이라는이름은일반식이마치탄소에물분자가결합한수화물의형
태를띠고있다고하여붙여졌다.
⑴단당류 포도당, 과당, 갈락토스와같은 6탄당(탄소 6개로된당)뿐만아니라 DNA를구
성하는 5탄당(탄소 5개로된당)인디옥시리보오스와리보스등도단당류에포함된다.
⑵이당류 두개의단당류분자가결합해서생성된다. 가장잘알려진이당류로는포도당과
과당의화합물인수크로스(설탕), 포도당과갈락토스의화합물인락토스(젖당), 포도당끼리
의화합물인말토스(맥아당) 등이있다.
⑶다당류 단당류분자들이연쇄적으로결합한중합체이다. 녹말, 글리코젠, 셀룰로스는모
두포도당의중합체로서, 녹말과글리코젠은 a포도당, 셀룰로스는 b포도당의중합체이다.
사람은셀룰레이스(효소)를합성하지못하고그효소를합성하는생물과공생을하지않기
때문에셀룰로스를분해할수없다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:32 AM 페이지230 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 231
콩기름, 참기름, 들기름, 올리브유, 해
바라기유 등_̀ 생선 기름과 식물 기름은
상온에서액체상태이다.
지방조직의종류
⑴피하 지방 피부조직바로안쪽에축적
되어 있는 지방으로서, 피부의 탄력과 완
충 효과는 물론 추위로부터 몸을 보호해
준다. 피하지방은젊은사람에게흔히나
타나고비교적우리몸에유익한지방이라
고할수있다.
⑵내장 지방 복강내내장사이를가르는
간막이라는부위에지방이쌓인것으로서,
나이가많을수록여성보다남성에게, 폐경
기 이후의 여성에게 많이 나타난다. 내장
지방과간세포사이에이동하는지방의양
이많을수록인슐린의작용이방해를받아
당뇨병발생의위험이커진다.
피하지방과내장지방
피하지방층의필요성
사람의몸에는유사시에사용할에너지저
장고가 있는데, 그중 가장 큰 저장고가 피하
지방층이다. 혈액속에남는지방산은지방으
로바뀌어피하지방조직에저장된다.
피하지방조직의생성
지방 세포
혈관
중성 지방
지방산
피하 지방
내장 지방
|̀ `관련지식|
지방
우리몸의주요에너지원으로서, 탄소, 수소, 산소의세가지원소로구성되며, 세개의지방
산이글리세롤하나와결합한에스테르이다. 지방은세포막의성분이며, 지용성바이타민의운
반과흡수를돕고, 필수지방산의공급원이다.
⑴지방의 상태 차이 중성지방은지방산과글리세롤로구성되어있으며, 지방산의종류에
따라상온에서액체또는고체상태로존재한다.
⑵지방산의종류와상태
①포화 지방산: 탄화수소사슬의탄소사이에
2중결합이없으며, 상온에서고체이다. 포
화지방산에는버터, 비계등이있다.
②불포화지방산: 탄화수소사슬의탄소사이
에 2중결합이있으며, 상온에서액체이다.
불포화 지방산에는 땅콩, 참깨 등 식물성
지방과생선기름등이있다. 지방산의구조
—O OC
—O OC
포화 지방산
단일 결합
2중 결합
불포화 지방산
232 각론
효과적인운영을위한Tip
학생 자신이 경험할 수 있는 현상을
바탕으로 중합 반응을 이해할 수 있게
한다. 예를들어“닭고기를많이먹는다
고닭살이생길까?”라는질문을던지고
자신의 생각을 발표하게 한다. 닭고기
는 소화관에서 단백질의 기본 단위인
아미노산으로 분해된 후 흡수된다. 이
아미노산은 세포로 운반된 후, 세포 내
에서 단백질로 재합성된다. 이 과정을
통해 닭의 단백질이 사람의 단백질로
바뀌게되는것이다.
식물에는동물보다필수아미노산의종류가더적기때문에편식을하게되면필수아
미노산결핍증이나타날수있다. 즉, 콩만먹는사람이있다면트립토판, 메싸이오닌이
결핍된다. 그러나콩과옥수수를섞어먹으면필수아미노산이부족하지않게된다. 특히
어린이의경우성인보다필수아미노산이두종류가더많기때문에필수아미노산이결
핍되지않도록골고루섭취해야한다.
콩과옥수수에포함된필수아미노산 어린이와성인의필수아미노산
콩
아이소루신 트립토판
메싸이오닌 라이신
발린
트레오닌
페닐알라닌
루신
히스티딘
히스티딘
아르지닌
아이소루신
라이신
발린
트레오닌
트립토판
메싸이오닌
페닐알라닌
루신
옥수수
어린이
성인
✚참고 자료 극단적인편식은필수아미노산의결핍을가져올수있다?
단백질
몸을구성하고조절작용을담당하며에너
지원으로사용되는영양소이다.
⑴몸 구성 세포에서 세포막과 세포질을
구성하며, 조직중근육조직과탄력조직
구성에사용된다.
⑵조절 작용 모든물질대사는효소의조
절 작용으로 이루어지는데, 효소의 주성
분은단백질이다. 또한 호르몬중뇌하수
체 호르몬과 같은 단백질계 호르몬은 단
백질이나 아미노산으로 구성된다(단, 호
르몬 중 스테로이드계 호르몬은 구성 성
분에단백질이없다).
⑶에너지원 단백질(아미노산)이 에너지
원으로 사용될 때, 아미노산의 아미노기
가 먼저 분리되어 암모니아가 생성된다.
암모니아는 간에서 독성이 약한 요소로
전환되어배설된다. 따라서탄수화물보다
단백질섭취량이많을경우오줌속에요
소의비율이증가하게된다.
단백질을너무많이섭취하면?
단백질함량이높은음식만을섭취하고탄
수화물이들어있는음식을섭취하지않으면
우리몸은에너지를얻기위해단백질을당분
으로전환시켜이용한다. 이과정에서암모니
아가만들어져구토가나거나무기력해질수
있다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:32 AM 페이지232 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 233
남녀의운동력(힘)의차이는어떻게나타날까?
사람의운동은관절주변의뼈와근육에의해일어나게된다. 따라서운동능력은뼈와
근육의비율에따라결정된다. 남자와여자의뼈와근육의비율을비교해보면, 남자가
여자보다수치가더높다. 따라서몸의크기와운동능력은남자가여자보다더큰반면,
지방비율이더많은여성은남성보다부드러운몸매를갖게된다.
남자와여자의체내구성물질
근육
45 %
지방
15 %
뼈
15 %
기타
25 % 근육
36 %
지방
27 %
뼈
12 %
기타
25 %
남자 여자
✚참고 자료 남녀의구성물질의차이
보건 복지부에서 제시한 3대 영양소의
적정섭취비율
우리나라에서권장되는 3대영양소의적절
한섭취비율을보면탄수화물은 55`~60 %,
지방은15`~20 %, 단백질은 20`~25 %이다.
3대영양소의적정섭취비율
탄수화물
55~60 %
지방
15~20 %
단백질
20~25 %
버터와마가린
버터는우유의지방으로만든동물성지방
으로서, 화학 처리를 하지 않아도 고체 상태
이다. 마가린은 식물성 지방을 화학 처리(수
소첨가)하여고체상태로만든것으로서, 트
랜스지방이많이포함되어있다.
트랜스지방이많이포함된쇼트닝
쇼트닝은 제과, 요리 등의 식품 가공에 쓰
이는반고체상태의지방질이다. 액체상태인
식물성지방의지방산에수소를첨가하여만
든것을트랜스지방이라고하는데, 쇼트닝에
는 트랜스 지방이 많이 포함되어 있다. 쿠키
나 파이를 만들 때 쇼트닝을 넣으면 껍질이
연해지고바삭바삭하게구워지며, 설탕을함
께사용하면촉감이좋아지므로과자나케이
크를만들때많이쓴다.
식이요법(다이어트)의문제점
비만인사람이체중감량을위해무조건식
사량을줄이는식이요법을선택하면건강을
잃게 될 수 있다. 식사량의 감소는 3대 영양
소의 양을 줄이는 목적은 달성할 수 있지만,
각종바이타민과무기염류의섭취량도감소
하게되어생리기능조절에문제가생길수
있기때문이다.
234 각론
1
2 탄수화물, 단백질, 지방이각각많이들어있는음식의예를들게하고학생의기호에따라
3대영양소가골고루포함될수있게조합을만들게한후, 토의과정을통해수정하게한다.
효과적인운영을위한Tip
1 반응이 잘 일어나는 아이오딘 반응,
뷰렛반응은홈판을이용하여색깔변
화에따른영양소검출반응을비교할
수있다.
2제시된시험관사진과영양소검출실
험을 한 후의 사진을 함께 제시하면
실험수업이더효과적일수있다.
3토의 과정에서 3대 영양소가 모두 포
함된 음식을 생각하기보다는 3대 영
양소가많이포함된음식의예를들게
하고 자신만의 조합을 만들게 한 후,
각조합에대한토의를하여창의·인
성이배양되도록지도한다.
실험(동영상)탐구 활동
음식물에 포함된 3대 영양소의 종류를 확
인할수있다.
|̀ `목표|
1 영양소의종류에따라특정시약과반응하
여독특한색깔이나타나는것을관찰하여
음식물에 포함된 영양소를 검출할 수
있다.
2 색깔변화가느리게나타나는경우에는가
열하여반응속도를빠르게한다.
|̀ `원리설명|
1 홈판과시험관에넣은물질들을쉽게구별
할수있도록이름표를붙여준다.
2 영양소검출시약을떨어뜨릴때에는적당
량을떨어뜨리도록한다.
3 베네딕트 반응에서 알코올램프로 가열할
때 반드시 시험관 집게를 사용하며, 장난
치지않도록특히주의한다.
4황산구리수용액과수산화나트륨수용액
을 각각 떨어뜨려도 되지만 뷰렛 용액을
미리만들거나만들어진것을구입하여사
용할수있다.
|̀ `유의점|
|̀ `결과|
|̀ `해석| 창의·인성구분 사과주스 숭늉 달걀흰자 식용유 증류수
영양소 포도당, 과당 엿당, 녹말 단백질 지방 없음
사과주스 숭늉 달걀흰자 식용유 증류수
아이오딘반응 - 청람색 - - -
뷰렛반응 - - 보라색 - -
베네딕트반응 황적색 - - - -
수단Ⅲ반응 - - - 선홍색 -
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:32 AM 페이지234 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 235
지방의검출방법
1 물이종이에떨어졌을때물이마르면뒤쪽
이비쳐보이지않지만, 지방이종이에떨어
지면마르지않고뒷면이비쳐보인다.
2 에탄올에 녹말이나 단백질을 넣고 흔들었
을 때보다 지방을 넣고 여러 번 흔들었을
때더뿌옇게변한다.
탐구의 확장
평가문항점수( )
상 중 하
1. 절차에따라실험을수행하는가?
2. 유의사항을잘지키는가?
3. 실험결과를잘정리하는가?
1. 음식물에포함된영양소를정확하게파악하는가?
과정및
결과
2. 3대영양소가골고루포함될수있도록음식물의조합을잘구성하는가?
3. 토의를통해음식물의조합을재구성하는가?
해석
|̀ `평가기준표|
베네딕트반응
포도당이 황산 구리를 환원시켜 황적색의
침전물인산화구리가되는원리를이용한것
이다. 베네딕트용액은미국의의사베네딕트
가만들어베네딕트용액이라는이름이붙여
졌다.
수단Ⅲ반응
수용액에지방이포함되어있을때에는수단
Ⅲ용액이물과반응하지않고지방알갱이와
반응하여색깔변화를쉽게확인할수있다.
시험관에지방만들어있는경우도흔들어
서색깔변화를관찰할수있다.
수단Ⅲ
수단Ⅲ`는방향족고리화합물로서, 지방을
염색하는데뛰어난효과가있는물질이다. 수
단Ⅲ`는 인체에독성이없기때문에이후개
발된수단Ⅳ`와함께널리사용되고있다. ‘수
단’이라는 이름 뒤의 번호는 발견된 순서를
의미한다.
수단 Ⅲ 용액을 만들려면 수단 Ⅲ 0.05~
0.1 g에 70 % 에탄올과 아세톤을 각각
50mL 섞으면 된다. 시약 회사에서 파는 것
은 에탄올에 아이소프로판올과 메탄올이 소
량섞여있을수있다.
수단 Ⅲ는 5 % 수산화 나트륨 수용액과
1% 황산구리수용액을섞어증류시켜결정
체로 만든 것을 말한다. 5% 수산화 나트륨
수용액은물 100mL에 5 g의수산화나트륨
을녹인것이고, 1% 황산구리수용액은물
100mL에1 g의황산구리를녹인것이다.
|̀ `관련지식|
예⃞밥, 빵, 고구마등은탄수화물이많이들어있고, 돼지고기, 닭고기, 쇠고기, 두부등에는
단백질이많이들어있다. 또식용유, 버터, 참기름, 땅콩등에는지방이많이들어있다. 이
와같은음식들을골고루섭취하면 3대영양소를골고루흡수할수있다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:32 AM 페이지235 DK
236 각론
효과적인수업을위한Tip
1 학생들에게교과서에제시된음식물뿐
만아니라가정과학교에서먹는음식
물속의영양소를찾을수있게한다.
2 바이타민의결핍증을바이타민의발견
과정과 함께 설명하여 학생들의 흥미
를유발시킨다.
3 바이타민의 과다증과 남용을 연관 지
어올바른식생활습관에대한판단을
스스로할수있도록유도한다.
4바이타민, 무기염류의결핍증을실생
활과관련된소재를활용하여설명하
면서흥미를유발시킨다.
수용성바이타민과지용성바이타민
수용성바이타민은물에잘녹는바이타민
이고, 지용성 바이타민은기름에 잘 녹는 바
이타민이다. 일반적으로 수용성 바이타민은
많이 섭취하더라도 오줌으로 배설되므로 과
잉독성이나타나는경우가적지만지용성바
이타민, 특히 바이타민 A와 바이타민 D는
간에축적되어과잉독성을나타낸다.
대장균과바이타민 K
바이타민K는혈액응고에중요한역할을하
며, 바이타민K가부족하면혈액응고가되지
않아과다출혈이일어나게된다. 대장균중에
는소화·흡수되지않은음식물을이용하여바
이타민K를합성하기도하는데, 성인의경우에
는대장에서흡수하여이용한다.
감자속바이타민 C
감자속바이타민C함유량은사과에함유된
바이타민C의세배에해당하는 36 mg/100 g
으로서, 하루두개(̀̀140 g감자기준)̀̀만먹으면
성인의하루바이타민C권장섭취량(̀̀100 mg/
일)̀̀을채울수있다.특히감자의바이타민C는
전분에둘러싸여보호되기때문에가열에의한
손실이적다. 감자는 40분간쪄도바이타민 C
의 75 %정도가그대로남으며, 찐감자의경
우바이타민C의67 %가체내로흡수된다.
|̀ `관련지식|
바이타민을많이먹으면무조건좋을것이라고생각하기쉽지만지나치면오히려독
성을나타낼수도있다. 아래는미국국립암연구소와핀란드국립보건연구원에서조
사한“바이타민, 지나치면약이아니라독이될수있다.”라는제목의보고서내용이다.
•바이타민D는구루병예방효과가있으나지용성이기때문에체내에축적되면해롭다.
•베타카로틴은 체내에서 바이타민 E로 전환되어 폐암 발병을 억제하는 효능이 있다.
그러나모든사람에게적용되는것은아니다. 흡연자가과다복용했을때폐암발병률
이 17 %, 사망률은 8 %가증가하였다.
•장수국가스웨덴의여성골다공증발병률은세계최고인데, 스웨덴사람들이많이먹
는유제품과지방이많은생선에바이타민A 함량이높은것과관련이있다. 조사결
과에의하면바이타민A를하루권장량의두배에해당하는 1.5 mg 이상섭취할경
우, 골밀도가 19 % 감소하고둔부골절위험이두배정도증가하였다.
✚참고 자료 바이타민, 지나치면독이될수있다.
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 11:32 AM 페이지236 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 237
부영양소의기능비교
바이타민, 무기염류, 물은몸의기능을조절한다는공통점이있으며, 그중에서도무기염류
와물은몸을구성하는기능도한다.
▶개념확인하기
상온에서 고체인 동물성 지방은 동맥
경화를유발할수있다.
▶생활속문제해결하기
3대영양소는에너지원으로사용하기때
문에필요량이많다. 이에비해무기염류
와바이타민은에너지원으로사용되지않
기때문에필요량이3대영양소보다적다.
▶과학과생활연관짓기
다이어트를통해에너지원은적게섭취
하고 운동을 통해 저장된 에너지를 소비
하기때문에체중이감소한다.
자·기·주·도·학·습
무기염류의종류와작용
물의수소결합
물은분자들끼리서로수소결합을하여안
정된 분자배열 상태를 유지한다. 이 때문에
물은비열이커서쉽게덥혀지거나식지않아
서체온유지에큰기여를한다.
여성의골다공증
골다공증은뼈에서칼슘이빠져나오면서뼈
에미세한구멍이많이생겨뼈가약해지는증
상이다. 여성의골다공증은폐경기이후에갑
자기나타날수있다. 에스트로겐은뼈에서칼
슘이 빠져나가는 것을 방지해 준다. 30대 이
후연령이증가함에따라 0.4~2`%의골밀도
감소가나타나지만폐경기이후난소에서에
스트로겐의분비량이감소하면서골다공증이
심해져 1년에 1~5`% 정도의빠른골밀도손
실이일어나게된다.
에스트로겐과FSH
FSH
난소
뼈
Ca¤±방출
에스트로겐
에스트로겐
뇌하수체 전엽
촉진
억제
|̀ `관련지식|
종류 작용 결핍증
칼슘(̀Ca) 뼈, 이의성분, 혈액응고, 근육수축에관여 골다공증
인(̀P) 뼈, 이, 핵산의성분 골다공증
나트륨(̀Na) 혈장성분, 삼투압조절 신경이상
칼륨(̀K) 세포액성분, 삼투압조절 신경이상
염소(̀Cl) 위액, 혈장의성분, 삼투압조절 소화장애
마그네슘(̀Mg) 뼈, 혈장성분, 효소활성 효소억제
철(̀Fe) 헤모글로빈성분, 세포호흡에관여 빈혈
아이오딘(̀I) 갑상샘호르몬성분 갑상샘종
#지도서(222~237) ok 2012.8.21 4:19 PM 페이지237 DK
238 각론
소화와 흡수1-3
⑴소화의필요성과소화의종류를구분하여
이해한다.
⑵각소화관의구조와소화과정을연관시켜
이해한다.
⑶ 3대영양소의화학적소화과정을안다.
|̀ `학습내용안내|
가마우지
가마우지는가마우지과에속하는조류를총
칭하는말로서, 전세계에32종이분포한다. 둥
지는나뭇가지와해조류를이용하여절벽의바
위턱에만든다. 가마우지는물 위에서 헤엄을
치면서먹을물고기를찾는다. 물고기를발견하
면물속으로잠수하여물갈퀴가달린발로힘차
게헤엄을쳐서물고기를잡는다.
|̀ `관련지식|
소화의필요성과종류를구분하게한다.
위의 구조와 위에서 일어나는 소화 과정
의특성을설명하게한다.
입에서의 소화 과정을 설명하고, 녹말의
화학적 소화를 탐구를 통해 말할 수 있게
한다.
소장에서 일어나는 3대 영양소의 화학적
소화과정을설명하게한다.
|̀ `학습전개|
•국립소화기질병정보교환센터
http://digestive.niddk.nih.gov/ddisease
s/pubs/yrdd
•대한대장항문학회
http://www.colon.or.kr
찾아보기
아기의소화기관이제기능을발휘하는시기는?
아기들은태어날때부터빨고삼키는반사를할수있어본능적으로젖을빨아먹는다. 또한
익숙하지않은딱딱한고형물이혀에닿으면밀어내는‘밀어내기반사’능력도갖추고태어난
다. 출생후 4~5개월이지나면이런두가지반사가사라지게되면서입안으로들어온음식물
을혀를이용하여삼키는능력이생기게된다. 이시기를이유식을시작하는시기로볼수있으
며, 생후 6개월이지나면본격적으로부드러운음식을이유식으로먹일수있다.
비둘기도지방과단백질이풍부한젖을만든다?
비둘기도사람과똑같이새끼에게젖을먹인다. 비둘기의젖은소낭유라고부른다. 하지만이
것은유방에서분비되는것이아니다. 비둘기에는유방이없다. 비둘기의젖은식도의일부가
부풀어져서주머니가된소낭에서만들어진다. 암컷이알을낳아품기시작하면, 암컷과수컷에
서모두소낭이발달한다. 알에서새끼가태어나면소낭의안쪽에조직세포가벗겨져떨어지는
데, 이것이소낭유이다. 비둘기부모는조직세포가벗겨져서만들어진소낭유를토하여새끼에
게먹이는것이다.
#지도서(238~247) ok 2012.8.21 5:42 PM 페이지238 DK
Ⅳ소화·순화·호흡·배설 239
기계적소화
⑴음식물의 분쇄 입과위의근육운동에의해큰음식물덩어리가작은알갱이로분해되어
위에서는죽처럼된다. 이과정을통해음식물은소화액과접촉하는면적이넓어진다.
⑵음식물과 소화액의 혼합 입안에서혀의운동, 위근육운동과소장근육운동의분절운
동으로음식물과소화액이혼합된다.
⑶음식물의이동 혀의삼킴운동, 식도와위, 소장, 대장의꿈틀운동에의해음식물이소화
관을따라이동한다. 꿈틀운동은소화관에서음식물이지나간뒤쪽소화관근육이수축하
는방식으로일어나기때문에음식물은한쪽방향(입에서항문쪽)으로이동하게된다.
화학적소화
⑴소화효소에의한소화과정으로서, 큰영양소가작은영양소로분해된다.
⑵소화효소는모두가수분해효소이다. 예를들어녹말이아밀레이스에의해엿당으로분해
될때각분해과정마다물한분자가사용되는데, 이과정을가수분해라고한다.
혀의삼킴운동
음식물을입안에서인두안으로밀어넣는
수의운동에의해시작된다. 음식물을인두안
으로밀어넣으면인두에있는여러근육의불
수의적(반사적) 수축에의해음식물이식도로
내려간다.
식도의기능
입과 위를 연결하는 기관으로서, 근육으로
이루어져있다. 길이는약 25 cm이며, 벽에서
점액이분비된다. 이점액은음식물이식도를
따라 쉽게 이동할 수 있게 한다. 식도에서는
소화가일어나지않으며, 꿈틀운동으로음식
물을위로밀어내린다.
꿈틀운동이란식도나위, 장과같은소화관
에서무의식적으로일어나는근육수축운동으
로서, 환상근과종주근에의해수축과이완이
반복되어음식물이이동하는것을말한다. 이와
같은현상은지렁이가이동하는원리와같다.
물구나무서기를 한 상태에서 물이나 다른
음식물을삼켜도음식물이입밖으로나오지
않고위로이동하는것도식도가꿈틀운동을
하기때문이다.
소화관과부속기관
소화 기관은 음식물이 통과하면서 소화가
일어나는근육질관인소화관과소화를돕기
위해소화액을생성하고분비하는소화샘, 이
와혀등의부속기관으로구성된다.
소화계
부속 기관
침샘 입
식도
위
소장
대장
항문
이와 혀
간
이자
소화관
쓸개
|̀ `관련지식|
#지도서(238~247) ok 2012.8.21 5:43 PM 페이지239 DK
1
2 A에는침이없고, B에는침이들어있으므로침에의한녹말분해를알아보려면시험관A
와B를비교해야한다.
240 각론
효과적인운영을위한Tip
1 침을모을때여러학생의침을섞지
않고 한 사람의 침만 사용하여 실험
하면침의차이가있을지도모른다고
생각할 수도 있다. 녹말을 분해하는
침의역할에는개인차가없다는것을
확인하게한다.
2 대조군이설정되지않은실험은비교
기준이 없어서 실험 결과를 해석할
수없다는것을알려준다.
3 실험 해석에 대한 토의 과정에서 창
의·인성이배양되도록지도한다.
실험탐구 활동
침을통한녹말의화학적소화과정을설명
할수있다.
|̀ `목표|
1 침속에있는아밀레이스는녹말을엿당으
로분해시킨다.
2 아밀레이스는 효소이므로 침을 끓이게 되
면변성되어녹말을분해시키지못한다.
3 아밀레이스는 체온 범위의 온도에서 가장
활발하게활동한다.
|̀ `원리설명|
1 침을모을때미리입안을헹구어침에이
물질이포함되지않도록주의한다.
2 알코올램프 대용으로 핫플레이트를 사용
하여도 무관하며, 불을 다룰 때에는 특히
조심한다.
|̀ `유의점|
실험군과대조군
실험결과를도출하기위해어떤조작을통
해 환경을 설정한 집단이 실험군이고, 이와
달리실험결과가제대로도출되었는지의여
부를판단하기위해어떤조작이나조건도가
하지않은집단이대조군이다.
|̀ `관련지식|
|̀ `결과|
시험관시험관에
첨가한물질 처음색깔 아이오딘반응후색깔
실험결과비교
A 증류수 무색 청람색
B 묽은침 무색 갈색
C 끓인침 무색 청람색
1 시험관B. 녹말이분해되면아이오딘반응이일어나지않아청람색으로변하지않는다.
2 엿당은베네딕트반응으로검출된다. 따라서실험이끝난시험관B에베네딕트용액을넣고
가열하여황적색으로변하는것을확인함으로써, 엿당의존재를알수있다. 시험관A를대
조군으로하여함께베네딕트반응을시켜본다.
|̀ `해석| 창의·인성
#지도서(238~247) ok 2012.8.21 5:43 PM 페이지240 DK
Ⅳ소화·순화·호흡·배설 241
3 시험관B와같은조건의시험관과침을 0˘C에두었다가혼합하여녹말검출반응을해본다.
( 온도가낮아지면아밀레이스의활성이떨어져반응속도가느려진다.)
⑴엿기름을 따뜻한 물에 1~2시간 담
가엿기름물을만든다. →엿기름으
로부터 아밀레이스를 우러나게 하
는과정이다.
⑵이미만들어놓은밥에⑴`의엿기름
물을따르고적당량의물을붓는다.
→ 녹말과 아밀레이스를 결합시키
는과정이다.
⑶30˘C로 유지하면서 4~5시간 두면
밥알이 물 위로 뜬다. → 아밀레이
스에의한녹말분해가진행되는과
정으로서, 녹말이 분해되면 밥알이
가벼워져서물위로뜬다.
⑷전체를끓여서식힌다. →아밀레이
스에의한녹말분해작용을중단시
키는과정이다.
밥에엿기름물을붓는모습
✚참고 자료 식혜(감주) 만들기
평가문항점수( )
상 중 하
1. 절차에따라실험을수행하는가?
2. 유의사항을잘지키는가?
3. 실험결과를잘정리하는가?
1. 녹말분해가일어난시험관을잘찾는가?
과정및
결과
2. 엿당이생성된것을확인할수있는방법을정확하게제시하는가?
3. 추가해야할실험방법을정확하게제시하는가?
해석
|̀ `평가기준표|
구강점막
피부가표피와진피로이루어진것과마찬
가지로구강점막도비슷한구조로되어있다.
하지만구강점막에는피부에있는모낭, 피지
샘, 땀샘이없고, 피부에는없는작은침샘들
이있으며작은침샘으로부터분비관이구강
쪽으로열려있다.
다이아스테이스
다이아스테이스는 1833년 앙셀름 파얜이
엿기름용액에서발견하여세계최초로추출
한효소이다. 엿기름에알코올을첨가하면침
전되는흰분말이녹말을당분으로분해하는
것을 발견하고, 이 효소를 다이아스테이스라
고명명하였다. 다이아스테이스는 a와 b -̀̀아
밀레이스가포함되어있다.
#지도서(238~247) ok 2012.8.21 5:43 PM 페이지241 DK
242 각론
효소의특성
⑴효소는생체촉매로서, 생물체내에서일어
나는거의모든화학반응에관여한다.
⑵인체에존재하는대부분의소화효소는모
두체온과비슷한 30~40˘C에서최대의활
성을나타내며, 이보다높거나낮은온도에
는효소의활성이떨어지거나기능이정지
된다. 그이유는효소의주성분이단백질이
기때문에온도가너무높으면효소의구조
가변형되어제기능을발휘하지못하기때
문이다.
⑶효소마다적합한pH가있어서최적pH범
위내에서만그기능을나타낸다.
⑷한가지의효소는특정한기질과작용하는
특이성이있다.
⑸자신은변하지않고생체내화학반응속
도만을빨라지게한다.
|̀ `관련지식|
볼거리
볼거리는 유행성 이하선염이라고도 불리
며, 멈프스바이러스에의해귀밑샘에염증이
유발되는병이다. 침 속에 들어있던 바이러
스가재채기나기침등에의해다른사람에게
전염된다. 2~3 주간의 잠복기를 거친 후 발
열, 두통, 근육통, 식욕부진, 구토등의증세
가나타나며, 자연치유될수있다.
역류성식도염
역류성식도염은위산즙(위산과소화효소)
이식도로역류하는소화기질환이다. 식도는
음식을구강에서위로전달해주는근육으로
이루어진관이다. 역류성식도염은식도점막
이 위산즙에 의해 염증이 발생하고, 점막이
타는듯한증상이나타난다.
입에서의소화
⑴이에의한기계적소화 음식물의소화는입에서부터시작된다. 음식물이입안으로들어
오면이에의해잘게부서지며무조건반사에의해침샘에서분비되는침과섞이게된다.
⑵침에 의한 화학적 소화 침은물이약 99.5%이고약간의아밀레이스와무기염류가함유
되어있으며하루에 1~1.5L분비된다. 침분비는연수에의해조절되며침의 pH는 6.8~7.2
정도의중성을나타낸다. 침속에들어있는아밀레이스는녹말을엿당과덱스트린으로분해
시킨다. 밥을입안에넣고오래씹으면단맛이나는데, 이것은밥속의녹말성분이침에의해
단맛이나는엿당으로분해되었기때문이다. 침은입안의음식물찌꺼기와세균을씻어내어
청결을유지하는데에도도움을주며음식물을삼키기쉽게해주는역할도한다.
입의구성
⑴침샘 턱밑샘, 혀밑샘, 귀밑샘은큰침샘이며, 구강상피에작은침샘들이분포한다. 침의
60~70%는턱밑샘에서분비된다.
⑵이 상하모두좌우대칭으로되어있으며, 앞니, 송곳니, 어금니로구성되어있다.
입 안에서 이와 혀에 의한 음식물의 소화는
( ) 소화이고, 아밀레이스에의한소화
는( ) 소화이다.화학적
기계적
스스로해결하기
#지도서(238~247) ok 2012.8.21 5:43 PM 페이지242 DK
Ⅳ소화·순화·호흡·배설 243
위에서의소화
⑴기계적 소화 위에서는근육에의해음식물이부서지는기계적소화가일어나음식물을
암죽(위액에의해음식물이분해되어짙은회색의액체로변한것) 상태로만든다.
⑵ 화학적소화 단백질소화효소인펩신에의해단백질이작은폴리펩타이드로분해된다.
위에는뮤신이라고하는점액이분비되어위벽의자체소화를방지하고있다. 즉, 위액
에포함된펩신이단백질분해효소임에도불구하고위벽이소화되지않는까닭은뮤신이
단백질분해효소가위벽에직접닿지않도록차단하는역할을하기때문이다.
위벽의소화를막는또다른요인은펩시노젠이다. 단백질분해효소가위샘의주세포
에서활성이없는펩시노젠의형태로분비되어위샘자체의소화를방지하고있다. 즉, 위
샘에서단백질분해효소인펩신이직접분비되면위샘자체가소화되므로이를방지하기
위하여효소의활성을갖지않는상태인전구물질로분비된다음, 염산에의해서소화효
소가활성을가지게되는것이다.
✚참고 자료 단백질로이루어진위는왜소화되지않을까?
분문
위와식도의연결부위는괄약근이있어서
음식물의이동을조절한다. 이괄약근을분문
이라고한다. 음식물이식도로이동하면반사
적으로분문이열린다.
위샘의구조
위샘에있는분비세포는두종류가있어서
각각 소화 효소인 펩시노젠과 염산을 분비
한다.
위샘의구조
위궤양과헬리코박터균
위에음식물이들어오면위산이적당량분
비된후에분비가중단된다. 위산에의해 pH
가낮아지면위산분비가촉진되지않기때문
이다. 그러나 헬리코박터균이 있는 곳에서는
세균이염기성물질을만들어위산을중화시
키기때문에위산분비가계속촉진된다. 과도
하게분비되는위산에의해위벽에상처가생
긴증상을위궤양이라고한다.
위산의역할
위산은 위샘의 부세포에서 분비되고, 강한
산성(̀̀pH2)̀̀을나타낸다. 먹은것을토해내었
을때시큼한냄새가나는것도바로이위산
때문이다. 위산은 펩시노젠을 펩신으로 활성
화시켜소화작용이일어나게한다. 또한강산
이므로 세균을 살균시키며, 부패를 방지하는
효과도있다.
제산제
제산제란속이쓰릴때통증을완화시키기
위해먹는약으로서, 위액중의염산을중화시
켜궤양부위에대한자극을줄이고통증을완
화시킨다.
소화 효소 분비 세포
염산 분비 세포
위샘의 입구
|̀ `관련지식|
#지도서(238~247) ok 2012.8.21 5:43 PM 페이지243 DK
244 각론
위에서내려온산성음식물은이자액에
포함된 염기성 물질에 의해 중화되므로
십이지장이 손상되지 않는다. 만일 염기
성물질이부족하면산성물질에의해십
이지장이손상될수있다.
일반요구르트에들어있는유산균이
사람의체내로들어가면강한산성을띠
는위를지나가게된다. 그러나위를지
나장까지살아갈수있는유산균의양
은처음의 50%정도에불과하다. 이것
을보완하여만든것이캡슐요구르트이
다. 캡슐요구르트의유산균은장속까
지살아서갈수있도록유산균에보호
막을입혀놓은것이다. 유산균을보호
하는막은지방으로이루어진얇은막으
로서, 위에서지방이소화되지않는특
성을이용한것이다. 위를무사히통과
한캡슐은소장을지나게되는데, 이때
이자에서분비되는지방분해효소인라
이페이스에의해캡슐이분해된다. 대부
분의유산균은소장을지나대장으로들
어가제역할을할수있게된다.
✚참고 자료 장까지살아가요!
심화학습 지방의유화
쓸개즙에는 양쪽성(친수성과 친유
성)을갖는염류가있다. 이염류의친
유성부분은지방과결합하고친수성
부분은물과결합하여지방덩어리를
지방알갱이로분해하여지방이물과
섞일수있게만들어준다. 이때문에
라이페이스가 지방과 접촉하는 면적
이넓어져지방의소화속도가빨라지
게된다.
소장에서의소화
⑴소장의 구조 소장은약 7m의긴관모양의소화기관으로서, 십이지장, 공장, 회장의세
부분으로되어있으며간, 이자등의기관과연결되어있다.
⑵소장의소화작용 위에서소화된음식물이십이지장에도달하면염산이십이지장벽을자
극하여세크레틴이라는호르몬이분비된다. 이호르몬은혈액을통해운반되어이자를자극
하여이자액을분비하게한다. 그밖에도쓸개는간에서생성된쓸개즙을분비하고, 장샘에서
는장액을분비하여소화에관여한다.
⑶이자액의작용 이자액은약30 cm의약간회색을띤분홍색기관인이자에서만들어진다.
이자액은유일하게 3대영양소를모두소화시킬수있는소화액으로서, 트립신, 라이페이스,
아밀레이스등의소화효소를포함하고있다.
⑷쓸개즙의 작용 간에서만들어지는노란색의액체로서, 담즙이라고도한다. 쓸개에저장되
었다가쓸개관을통해십이지장으로분비된다. 쓸개즙은염기성을띠며, 쓴맛이있다. 쓸개즙
에는 소화 효소가 들어 있지 않지만 창자의 운동을 활발하게 해 주며, 지방의 소화를 도와
준다.
⑸장액의 작용 장액속의말테이스는엿당을포도당으로분해하고수크레이스는설탕을포
도당과과당으로분해하며, 펩티데이스는펩타이드를아미노산으로분해한다. 이처럼장액은
영양소를우리몸에서흡수할수있는상태로분해시킨다.
⑹소장의 운동 소장에서는분절운동과꿈틀운동이일어난다. 꿈틀운동으로음식물이이
동하고분절운동으로음식물과소화액이혼합된다.
대장의작용
⑴대장의 구조 소장과연결된굵은소화관으로서, 막창자, 잘록창자, 곧은창자의세부분으
로나누어진다.
⑵대장의 작용 대장에는소화샘이없어소화액이분비되지않으므로, 효소에의한소화작
용은일어나지않고주로수분의흡수가이루어진다. 대장에는대장균을비롯하여여러종류
의세균이살고있으며셀룰로스와같이소장에서소화되지않은물질을분해하기도한다. 사
람은셀룰로스를분해하는효소를가지고있지않기때문에셀룰로스는음식물찌꺼기로되
어대장으로이동한다음, 몸밖으로배출된다. 따라서셀룰로스가많은음식물을먹으면대
장의꿈틀운동이활발해져배변이원활해지고변비를예방할수있다.
Ⅳ소화·순화·호흡·배설 245
단백질분해효소
단백질분해효소의활성화
단백질분해효소가활성화된상태로소화
샘에저장되어있으면단백질로된세포막이
모두분해되어소화샘이파괴될위험이있다.
따라서위에서분비되는펩시노젠과같은단
백질분해효소가비활성상태로합성되어저
장됨으로써, 이러한위험을피할수있다. 즉,
생성될때에는비활성상태이고, 소화관에서
작용할때에는 활성 상태가 된다. 예를 들어
이자에서 만들어진 트립시노젠은 이자액에
포함되어소장으로분비된다음, 장에서분비
되는 엔테로키네이스라는 물질에 의해 트립
신으로활성화된다.
소장의융털세포막에효소가고정되어
있다.
화학적소화의마지막과정을담당하는말
테이스, 펩티데이스의 일부는 융털 세포막에
고정되어 있어서 포도당과 아미노산으로 분
해되자마자바로흡수할수있다.
|̀ `관련지식|
펩시노젠 펩신
트립시노젠 트립신
카이모트립시노젠 카이모트립신
비활성상태 활성상태
위와 십이지장이 연결되는 부분을
날문이라고한다. 날문은십이지장내
부가위에서들어온음식물에의해산
성이되면닫히고, 이자액이분비되어
염기성이되면열려서위에있는음식
물이 조금씩 십이지장으로 들어가게
된다. 날문반사는위의 pH와관계없
이 십이지장의 pH에 따라 열리고 닫
힌다.
✚참고 자료 날문반사
246 각론
심화학습 양분의흡수원리
분해된영양소들은소장에서확산과
능동수송에의해모세혈관과암죽관
으로흡수된다. 예를들어과당은농도
기울기를따라농도가높은쪽에서낮
은 쪽으로 이동한다. 즉, 소장 융털의
상피세포를거쳐모세혈관으로확산
을통해이동한다. 아미노산과작은펩
타이드, 바이타민, 포도당등은농도의
기울기를거슬러능동수송으로흡수된
다. 소장은이러한능동수송을이용하
여많은영양분을흡수한다.
지용성영양소인지방산과글리세롤
은확산되어상피세포로들어간다. 지
방산과글리세롤은상피세포에서지방
으로재결합되고그후지방은콜레스
테롤과섞이고단백질로싸여서킬로미
크론이라고하는작고둥근입자를형
성한다. 킬로미크론은세포외배출에
의해상피세포를빠져나와암죽관으로
들어감으로써림프를통해이동한다.
소장은 사람의 몸 안에 있는 장기
중에서 가장 길다. 우리가 섭취하는
물은 하루에 2 L 정도이지만, 침이나
위액, 장액 등이 분비되기 때문에 소
화관내의물은약 10 L나된다. 그중
80%인약 8 L의물을소장에서흡수
한다. 소장에서 흡수되지 않은 물은
대장에서대부분흡수된다.
✚참고 자료 소화기관에서흡수하는
물의양은?
양분흡수장소
소장의안쪽벽에는많은주름이있는데, 이주름에는작은돌기가많이있다. 이돌기를융털이
라고하며, 융털의겉은상피세포로되어있고, 상피세포에는무수히많은미세융털이있다. 이와
같은구조는소장안쪽벽의표면적을넓혀소화된영양소를효과적으로흡수한다. 융털의가운데
에는림프관의일종인암죽관이있으며, 이암죽관주위를모세혈관이둘러싸고있다.
⑴수용성영양소 포도당, 아미노산, 무기염류, 수용성바이타민(바이타민B복합체, 바이타
민C)과같은수용성영양소는융털의모세혈관으로흡수된다.
⑵지용성 영양소 지방산, 글리세롤, 지용성바이타민(바이타민A, D, E, K)과같은지용성
영양소는융털의암죽관으로흡수된다.
⑶지방산과글리세롤융털의상피세포로흡수된후지방으로재합성되어암죽관으로이동한다.
흡수된양분의이동
⑴수용성영양소 모세혈관→간문맥→간→정맥→심장→온몸
⑵지용성영양소 암죽관→가슴림프관→빗장밑정맥→심장→온몸
소장의 주름과 융털, 미세 융털은 음식물과 닿
는( )을/를넓혀준다.표면적
스스로해결하기
Ⅳ소화·순화·호흡·배설 247
소장에융털이없다면표면적이작아져
서 같은 시간에 흡수되는 영양소의 양이
적어질것이다.
▶개념확인하기
과식을 하면 포도당이 많이 흡수되며,
이 포도당의 일부는 간에서 글리코젠이
나 지방으로 바뀌어 저장되기 때문에 지
방간이된다.
▶과학과생활연관짓기
난방이나냉방을위한라디에이터의주
름구조와수건의돌기구조, 식물의뿌리
털등은표면적을극대화한구조이다.
자·기·주·도·학·습
간
간은내장기관중가장큰기관이다. 대표적인기능으로해독작용을하며, 단백질을합성하고
양분을저장하며, 쓸개즙과요소등을생성한다. 간은물질대사에서주요역할을담당하며, 글리
코젠저장, 적혈구분해, 혈청단백질의합성, 호르몬생산등의역할을한다.
간문맥
동맥과정맥은각각한쪽끝이모세혈관과연결되어있다. 이와달리간문맥은양쪽끝이모두
모세혈관과연결되어있는혈관이다. 간문맥은한쪽끝에는소장융털의모세혈관이연결되어
있고, 다른쪽끝에는간의모세혈관이연결되어있어서소장과간사이를연결해준다.
암죽관과가슴림프관
모세혈관에서조직으로빠져나간혈장성분중모세혈관으로다시들어가지못한조직액은
림프관을따라이동하여정맥으로들어간다. 암죽관은융털의안쪽에있는가는림프관이며, 가
는림프관중몸의왼쪽에있는것이모여굵은림프관인가슴림프관을이룬다.
쓸개즙의색소
음식물이십이지장으로내려오면쓸개즙에
의해색깔이변한다. 그색깔은빌리루빈이라
는색소에의해나타나는데, 대변이황색인것
은바로이색소때문이다. 빌리루빈은어떻게
만들어질까? 간에서오래된적혈구를파괴할
때 헤모글로빈이 빌리루빈으로 전환되며, 빌
리루빈은 쓸개즙에 섞여서 분비된다. 쓸개즙
은자극이없어도계속분비되므로대변은항
상황색을띠게된다.
간
지방간
간은인체의지방대사에중요한역할을하
는기관으로서, 간에서지방이차지하는비율
은 5 %이내이다. 의학적으로간의무게에서
지방이차지하는비율이 5 %를넘으면지방
간이라고 하는데, 심한 경우에는 50 %까지
되는경우도있다. 지방간의원인은비만, 과
음, 당뇨병, 고지혈증등이있다.
|̀ `관련지식|
간이자
쓸개
248 각론
혈액1-4
⑴혈액은 혈장과 혈구로 이루어져 있으며,
혈구에는 적혈구, 백혈구, 혈소판이 있음
을이해한다.
⑵현미경으로혈액을관찰하여혈구의구성
성분과모양을안다.
⑶혈액이하는일을통해우리몸에서혈액이
필요한이유를안다.
⑷혈액성분이부족한경우어떤문제가생기
는지이해한다.
|̀ `학습내용안내|
혈액을 채취하여 순서에 따라 현미경 표본
을 만들어 혈구를 관찰해 보고 그 모습을
그리게한다.
도입 글을 통해 헌혈이 필요한 이유와 혈
액검사의중요성을생각해보게한다.
적혈구, 백혈구, 혈소판의 모양과 크기에
대하여토의하고발표하게한다.
혈액이 하는 일에 대하여 토의하고 혈액의
각 성분이 부족한 경우 어떤 문제가 생기
는지발표하게한다.
|̀ `학습전개|
•생명 과학 8판(̀2008), Campbell 저, 전상
학역, 라이프사이언스
•공부가 되는 과학 백과 인체(̀2011), 글공작
소저, 아름다운사람들
•대한적십자사혈액관리본부
http://www.bloodinfo.net
찾아보기
혈액의성분
성인의몸속에있는혈액량은약 4`~6̀ L로체중의 6`~8̀ %정도이다. 혈액을채취한다음항
응고제를넣고원심분리시키면엷은황색의혈장층과붉은색의적혈구층사이에엷은크림색
의백혈구와혈소판층으로분리된다.
⑴적혈구 가운데가 오목하게 들어가 있는 원반형으로서, 지름은 7`~`8 lm이며, 혈액
1mm‹ 당남자는 500만개정도, 여자는 450만개정도들어있다. 대부분의포유류는핵이
없는적혈구를가지고있지만조류나개구리등은핵이있는적혈구를가지고있다. 사람의
태아도 초기에는 적혈구에 핵이 존재하지만 발생 과정에서 핵이 없어진다. 적혈구에 핵이
없기때문에세포내에보다많은양의헤모글로빈이채워질수있다. 헤모글로빈은적혈구
에포함된산소운반단백질로서, 철이온을가지고있다. 적혈구는태아초기에는간과지
라에서생성되고후반부터는골수에서만들어진다. 출생한이후에는온몸의골수에서생성
되지만, 성인이되면서차츰짧은뼈와평평한뼈의골수에서만생성된다. 수명은약 120일
이며, 간이나지라에서파괴된다.
#지도서(248~265) ok 2012.8.21 11:44 AM 페이지248 DK
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 249
⑵백혈구 모양이 일정하지 않으며 크기는 12~25 lm이다. 혈액 내 백혈구 수는 1mm‹
당 5,000~10,000개정도있으며, 몸에염증이생기면그수가증가한다. 단핵구, 호중구,
호염구, 호산성구, 림프구등으로종류가다양하며, 핵을가지고있다. 과립백혈구의수명
은약 10일, 림프구는 100~2,000일, 나머지는약 3~4일이다. 백혈구는골수에서만들어지
며, 수명을다한백혈구는골수나지라에서파괴된다.
⑶혈소판 골수에있는거대세포의원형질에서만들어지며, 혈액으로들어가혈액응고에
중요한역할을담당한다. 무색으로크기는지름 2~4 lm이다. 모양은공, 달걀, 막대모양
등이있고핵이없다. 혈소판의수명은약 5~12일이며, 혈액 1mm‹ 당 25만~40만개정
도가있다. 수명을다한혈소판은지라에서파괴된다.
⑷혈장 혈액의액체성분인혈장은약 90 %가물이며약 7 %는단백질, 나머지는지질, 염,
포도당, 아미노산, 호르몬등으로이루어져있다. 혈장의주요성분인물은세포안에있는물
이나세포밖에있는물과자유롭게교환되기도하며, 생명체의존재에필수적인요소이다.
혈장에포함된혈장단백질에는혈액의점성과삼투압조절에중요한역할을하는알부민, 혈
액응고에관여하는파이브리노젠, 항체의원료가되는글로불린등이있다.
1665년리처드로어가개의목에있
는 동맥을 다른 개의 정맥에 연결하는
것으로최초의수혈을시행하였다. 사람
에게시행한최초의수혈은 1667년프
랑스의장바티스트데니스가원인모를
열병을 앓고 있던 15세 소년에게 양의
피를 수혈한 것이었다. 하지만 수혈로
인한 부작용으로 사람들이 사망하자
1678년 이후 영국에서는 수혈을 법으
로금지하였다. 오랫동안금지되었던수
혈이다시시작될수있었던것은영국
의산부인과의사인제임스블런델덕분
이었다. 블런델은 1818년 위암 환자에
게 사람의 혈액 약 400 mL을 수혈하
는데성공하였다.
✚참고 자료 최초의수혈
성분헌혈
성분 채집기를 이용하여 혈장이나 혈소판
중 한 가지 성분만을 채혈하는 헌혈 방식이
다. 전혈채혈후성분을재제하는것보다양
질의혈장이나혈소판을얻을수있다.
⑴혈장 성분 헌혈 혈장 500 mL를 채혈
하며, 헌혈 시간은 30~40분이 소요된다.
헌혈자의신체적부담이적다.
⑵혈소판 성분 헌혈 만 17세 이상의 신
체 건강한 남녀라면 모두 할 수 있는데,
400 mL 이내를 채혈하며, 헌혈 후 혈소
판은 3일이내에완전히회복된다.
O형
AB형
AB형
O형 A형 A형 B형 B형
다량 수혈
소량 수혈
ABO식혈액형에따른수혈관계
250 각론
효과적인운영을위한Tip
1 혈액에대한막연한공포감을갖는학
생들이 많다. 따라서 혈액을 채취할
때는학생의시선을다른쪽으로향하
게 한 다음, 교사가 학생의 손가락을
채혈해주는것이효과적이다.
2 실험 해석에 대한 토의 과정에서 창
의·인성이배양되도록지도한다.
평가문항점수( )
상 중 하
1. 혈액을얇게펴서현미경표본을만들었는가?
2. 김사액을이용하여충분히혈액을염색했는가?
1. 혈구의모양이뚜렷하게관찰되는가?
2. 현미경으로관찰한혈구의모양을제대로그렸으며, 모양과크기, 핵의유
무에대해옳게설명하는가?
과정
결과
1. 고산지대에사는사람의혈액에적혈구가많은이유를옳게설명하고있는가?
2. 혈액이 붉게 보이는 이유를 헤모글로빈이나 적혈구와 관련지어 설명하고
있는가?
해석
실험탐구 활동
현미경으로 혈액을 관찰하여 혈구의 종류
를구별할수있다.
|̀ `목표|
사람의혈액량은자기체중의 ;1¡3; 정도이며,
혈장 성분과 세포 성분으로 이루어져 있다.
혈액의 약 55%는 혈장이며, 약 45%는 혈
구이다. 혈구를현미경으로관찰해보면적혈
구가가장많이보인다.
|̀ `원리설명|
1 채혈된혈액은금방굳으므로가급적빠른
시간에현미경표본을만들도록한다.
2 채혈후에소독을철저히한다.
|̀ `유의점|
1
과정A (_400) 과정B (_400)
2 적혈구는 가운데가 오목하게 들어가 있는
원반형모양이며, 백혈구와혈소판은일정
한모양이없다. 크기는백혈구가가장크
며, 혈소판이가장작다.
3 적혈구
4백혈구
1 고산지대는산소분압이낮기때문에산소를원활하게공급하기위해서혈액속의적혈구
수가저지대에사는사람들보다더많다.
2 혈액에는붉은색의헤모글로빈을포함하고있는적혈구가많기때문이다.|̀ `결과|
|̀ `평가기준표|
|̀ `해석| 창의·인성
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 251
⑴개구리의발목에서혈액을채취한다
음 받침 유리에 한 방울 떨어뜨리고
덮개유리를이용하여얇게편다.
⑵메탄올 한 방울을 떨어뜨려 고정한
다음, 약 3분후에김사액을떨어뜨
리고약 5분동안염색한다.
⑶흐르는 물에 김사액을 씻어 낸 다음
덮개 유리를 덮고 현미경으로 관찰
한다.
결과: 개구리 적혈구는 사람과 달리 타
원형이며핵이있다.
이런실험도가능해요!
개구리의혈구관찰
김사액
김사 분말(에오신과 메틸렌 블루의 혼합액)
1g을 66mL의글리세롤에넣고 60˘C에서 1
시간동안녹인다음, 다시66mL의메탄올을
넣어 60˘C에서 24시간 동안 녹여서 만든다.
일반적으로김사액을만든후3개월이상지나
야염색이잘된다. 김사액성분중에오신에
붉게물드는부분은백혈구의세포질이고, 김
사액성분중메틸렌블루에보라색으로염색
되는부분은백혈구의핵이다.
항응고보존제
혈액은몸밖으로나오면응고된다. 응고된
혈액은수혈할수없기때문에, 과거에는혈액
제공자의 동맥과 수혈받을 환자의 정맥을 재
빨리 연결하여 수혈을 해야 했다. 1914년에
와서야 시트르산 나트륨의 항응고 작용을 알
게되었지만, 혈액의응고를막기위해서많은
양의 시트르산 나트륨을 혈액과 섞어야 했기
때문에혈액이희석될수밖에없었다. 1943년
에 혈액 희석 효과를 줄인 ACD가 개발되어
혈액이응고되지않으면서 21일간보존이가
능하게되었다. 1957년에는CPD가개발되었
고 최근에는 여기에 아데닌을 첨가한
CPDA-1을항응고보존제로사용하게되면
서혈액을35일간이나보존할수있게되었다.
|̀ `관련지식|
혈액을얇게펴는방법
혈액을얇게펴는방법에는덮개유리도말법, 받침유리도말법, 박층도말법, 후층도말법
등이있으며, 그중받침유리도말법은다음과같다.
⑴받침유리의한쪽끝에서 1~2 cm떨어진곳에혈액한방울을떨어뜨리고, 또다른받침유
리(덮개유리를이용해도됨)를약 25˘각도로세워다른쪽끝에서부터혈액이있는쪽으로
접근시켜살짝닿게한다.
⑵혈액이받침유리끝을따라 80% 정도퍼지면, 빠르
고동일한동작으로부드럽게반대편 1~2 cm 되는곳
까지밀어혈액이얇게펴지도록한다. 받침유리를너
무 세우거나 미는 속도가 너무 빠르면 도말된 부분이
짧아진다. 정상적인 도말의 경우 시작 부위는 두껍고
끝부분은얇게밀어지며, 얇게밀어진부분은 2 cm 이
상 되어야 한다. 이 방법은 혈구의 모양을 관찰하기에
유용하지만, 학생들에게가르치려면시간이걸린다. 받침유리도말법
252 각론
백혈구의 수가 적으면 인체 면역력이
떨어져 바이러스나 세균 등에 쉽게 감염
된다.
백혈구수가많거나적어지는이유
체내에세균이나바이러스등이침입해서염
증을일으키면골수에있는조혈세포에서백
혈구가왕성하게만들어진다. 이밖에도백혈
병등의암때문에골수가이상증식을하는경
우그수가증가한다. 하지만패혈증같은중증
감염증, 장티푸스같은일부감염증, 재생불량
성빈혈, 악성빈혈등의혈액질환, 항암제같
은약물의부작용으로인한골수의기능장애
등이있는경우에는백혈구수가감소한다. 백
혈구수가혈액 1mm‹ 당 1,000개이하로감
소되었을때는곧바로무균실에입원하지않으
면패혈증을일으킬수도있다.
정상인혈액(왼쪽)과백혈병환자혈액(오른쪽)
혈소판감소증
혈액 1mm‹ 당 15만 개 이하의 혈소판이
있을때를말하며, 대부분의경우후천적으로
나타난다.
혈소판감소증은어떤원인에의해혈소판
생산이 감소되거나, 혈소판 생산은 정상적이
나혈소판이조기에파괴되는경우에생긴다.
일반적으로혈액 1mm‹ 당혈소판수가 5만
개이상일경우에는심각한출혈성경향이적
으나 2만개이하일경우에는외상이없어도
자연적으로출혈이일어날수있다. 채혈은가
급적피해야하며, 재생불량성빈혈, 급성백
혈병과같이만성적으로혈소판감소가있는
경우나, 항암제투여후일어나는일시적혈소
판감소의경우에는혈소판수혈을하여출혈
을예방하여야한다.
|̀ `관련지식|
백혈구적혈구
혈소판
혈액이하는일
혈액은혈관을통해온몸을돌면서운반작용을하며, 그밖에도면역작용, 체온유지와같은
일들을한다.
⑴내분비샘에서분비된호르몬을각기관과세포까지운반한다.
⑵소화관에서흡수된각종영양소를간이나림프관을거쳐조직세포로운반한다.
⑶체내삼투압과수분평형에관여하며, 몸의수소이온농도를일정하게유지한다.
⑷몸안에서발생하는열을운반하고균등하게분산시켜체온을일정하게유지시킨다.
⑸몸의여러조직에서생기는노폐물과독성물질을콩팥으로운반하여체외로배설시킨다.
⑹항체와같은질병에대항하는면역인자를가지고있어박테리아나바이러스등을파괴하거
나기능을하지못하게하여몸을보호한다.
⑺폐에서받아들인산소를각세포로운반하고, 각 세포로부터이산화탄소를폐로운반하여
밖으로내보낸다. 산소운반에는혈액의성분중적혈구가관여하고, 이산화탄소의운반에
는적혈구와혈장이관여한다.
헤모글로빈
적혈구에있는산소를운반하는단백질로서, 붉은색을띠며철을포함하고있다. 헤모글로빈
은 산소 분압이 높으면 산소와 결합하고 산소 분압이 낮으면 산소와 쉽게 떨어지는 성질이
있다.
헤모글로빈의산소방출은 pH가낮아질수록촉진되므로, 이산화탄소가많고 pH가낮은조
직세포에서는산소를보다쉽게떼어낼수있다. 이산화탄소가혈장속에녹아폐로운반되어폐
호흡으로체외에방출되면 pH는다시원상태로돌아가고헤모글로빈은다시산소와결합한다.
혈액의응고
혈액과조직내에는혈액응고에관여하는 50종이상의물질들이있다. 혈관이손상을받으
면전응고물질(혈액응고에관여하는물질)이활성화되어항응고물질의작용보다우세해지므
로혈액이응고된다. 혈액의응고는세가지의기본과정을거친다.
혈관이손상되면프로트롬빈활성제라고불리는복합물질이형성된다. →프로트롬빈활성
제는프로트롬빈을트롬빈으로변하도록촉매작용을한다. →트롬빈은파이브리노젠을섬유
소사로변화시켜혈소판이나혈액세포및혈장을둘러싸서혈병을만든다.
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 253
곤충류의 경우에는 헤모사이아닌이
라는 혈색소를 가진 종들이 많기 때문
에 혈액이 대부분 무색투명하다. 그렇
다면 일반적인 곤충을 잡았을 때 나오
는 청록색 또는 노란색의 액체는 무엇
일까? 그것은 헤모사이아닌이 가지고
있는특성으로, 무색투명한헤모사이아
닌이 산소와 만나 결합하면서 청록색
또는 노란색으로 색깔이 바뀌게 되는
것이다. 또한모기와같은일부곤충을
잡았을 때 붉은색의 피가 보이는 것은
그 곤충의 혈액이 붉은색이기 때문이
아니라다른동물의피를빨아먹고저
장해 두었던 혈액이거나, 내부 기관이
파열되면서함유된색소가흘러나오기
때문이다.
✚참고 자료 곤충의혈액은청록색일까?
▶개념확인하기
❶혈액의액체성분은혈장이라고하며,
혈액의세포성분은혈구(적혈구, 백혈
구, 혈소판)라고한다.
❷출혈이잘멈추지않거나약간의충격
에도피부에멍이들수있다.
▶과학과생활연관짓기
대한 적십자사 혈액 관리 본부 홈페이
지(http://www.bloodinfo.net)를 방문
하여헌혈이필요한이유를알아보고, 헌
혈을 홍보하는 포스터를 참고하여, 제작
해보자.
헌혈홍보포스터
자·기·주·도·학·습
254 각론
혈관1-5
⑴혈관의종류에는동맥, 정맥, 모세혈관이
있음을알고, 각혈관의특징을혈압과관
련지어이해한다.
⑵정맥은혈압이낮기때문에혈액의역류를
방지하는판막이있음을이해한다.
|̀ `학습내용안내|
동맥과정맥의구조
모든혈관의구조는비슷하며, 동맥과정맥
은모두세개의층으로구성된다. 맨바깥쪽에
결합조직인탄력섬유층이있고, 중간은민무
늬근과탄력섬유층이있으며, 안쪽의내피층
은평평한세포의단일층으로서, 혈액의흐름
이잘일어나도록매끄러운내벽으로형성되어
있다.
|̀ `관련지식|
모세 혈관의 구조적 특징과 물질 교환의
원리를생각해보게한다.
정맥에서의혈액의흐름을토의하여발표
하게한다.
도입 글과 교과서 그림을 통해 혈관의 특
징을혈압과관련지어생각해보게한다.
동맥 경화와 하지 정맥류가 생기는 원인
과예방법을토의하여발표하게한다.
|̀ `학습전개|
•인체 21세기 해부학(2010), 뉴턴프레스 저,
강금희역, 뉴턴코리아
•인체(2009), 스티브 파커 외 1저, 박경한
외 4역, 사이언스북스
찾아보기
혈압
혈관을따라흐르는혈액이혈관벽에주는압력이다. 심장박동에따라좌심실이수축했을때
를수축기혈압(최고혈압)이라하고, 이완했을때를이완기혈압(최저혈압)이라고한다. 일반인
의정상적인수축기혈압은 120 mmHg이며, 이완기혈압은 80 mmHg이다. 혈압이생기는이
유는심장박출량과혈류의저항때문이며, 혈압은심장으로부터멀어질수록낮아진다. 혈압은
세동맥을지나면서급격하게낮아지며, 모세혈관과정맥을지나면서더욱낮아진다.
혈관의종류
⑴동맥 심장에서조직근처까지이어진굵은혈관으로서, 심실과연결되어있어심장에서나
가는혈액이흐른다. 인체의깊은곳에분포하고있기때문에맥박을통해손으로느낄수는있
으나눈으로볼수는없다. 좌심실과연결된가장굵은동맥을대동맥, 여기서가지를쳐서나
온혈관을동맥, 다시아주가늘어진것을세동맥(지름 0.5mm이하) 이라고한다. 동맥은안
쪽막, 중간막, 바깥막으로구성되어있고, 안쪽막에는내피세포가있으며각층사이에는강인
한탄성판이있어탄력성이뛰어나다. 동맥의단면은둥근모양이며, 혈관벽이두껍다.
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 255
동맥은다른혈관에비해혈압이높고,
혈액이 매우 빠른 속도로 이동하기 때문
이다.
⑵모세 혈관 세동맥과세정맥을연결하는가는혈관으로서, 조직세포사이에분포되어있
다. 그물모양을이루고있으며, 평균지름은 8 lm 정도이다. 모세혈관중에는적혈구가
겨우통과할정도로가는것도있고, 지름 30~40 lm의굵은모세혈관도있다. 혈관벽은
한겹의세포층으로이루어져있어혈액과조직세포사이에물질교환의통로역할을한다.
모세혈관에서의수분이나가스의교환은확산, 여과, 삼투등에의해이루어지고, 물질에따
라서는내피세포의능동수송에의해교환이이루어진다.
⋯ 우리몸의각조직에는모세혈관이분포하고있어항상혈액을공급받을수있다. 예를들
어식후에는소화계에혈액공급이증가되지만격한운동을할때에는근육과피부조직으로
혈액공급이증가한다. 식후심한운동을했을때소화불량에걸리는이유는이때문이다.
⑶정맥 모세혈관이모여심장으로돌아오는타원형의혈관이다. 동맥과마찬가지로세개
의세포층으로구성되어있으나동맥보다혈관벽이얇고, 탄력성이작다. 정맥은보통그굵
기에따라세정맥, 정맥, 대정맥으로구분한다. 지름이 2mm 이상인정맥과대정맥의내부
에는곳곳에판막이있다. 판막은내막이접혀진막으로혈액의역류를막는역할을한다. 판
막은보통반달모양으로두개의판이마주하고있으나, 가는정맥에서는판이한개인경우
도있다.
심화학습 혈류속도
혈류 속도는 혈류량에 비례하고 총
단면적에 반비례하므로, 혈류량의 변
화가없으면혈류속도는총단면적의
증가에따라느려진다. 혈관의총단면
적은 대동맥에서 가장 작으며 혈관이
나누어질때마다증가한다. 따라서말
초로갈수록총단면적은넓어져모세
혈관에서가장넓고이후감소한다. 그
러므로 평균 혈류 속도는 대동맥에서
가장빠르고동맥이나누어지면서느려
지기시작하여모세혈관에서가장느
려진다. 모세혈관에서는총단면적이
매우크므로혈류속도가매우느려지
게되어(약0.05 cm/s) 혈액과조직세
포간에물질교환이충분히일어날수
있다.
혈관의 총 단면적과 혈압 및 혈류 속도
의관계
대동맥 동맥 모세 혈관
정맥
120
100
80
60
40
20
0-10
mmHg
맥압
혈압
최저 혈압
최고 혈압
산소 함량
총 단면적
혈류 속도
조직액
혈액이순환하는도중에모세혈관에서혈장
의일부가조직세포사이로흘러나가세포사
이를채우고있는액체이다. 조직액은조직세
포에영양분과산소를공급하며, 조직세포로부
터이산화탄소를포함한노폐물을받게된다.
|̀ `관련지식|
256 각론
혈관으로나를증명한다
사람의 손등에는 개인마다 고유한 형태의
정맥이존재하며, 이생물학적특징을인식이
나인증에이용할수있다. 손혈관인식시스
템은손등이나손목에분포한혈관의형태를
인식하는 기법으로 적외선을 사용하여 혈관
을 투시한 후 잔영을 이용하여 신분 확인을
하게 된다. 이는 복제가 거의 불가능하여보
안성이 가장 높다는장점이 있다. 손등의 정
맥구조는육안으로도식별가능하나적외선
조명을비추어보면개인별로판이한구조로
되어있다. 손혈관인식시스템은적외선조
명을손등에비추어반사된영상을카메라를
통해 디지털 영상으로 변환한 다음, 정맥의
패턴을추출하여분포패턴의특성으로개인
을식별하는시스템이다.
보충학습 푸르게보이는정맥
우리 몸에서 푸르게 보이는 혈관들
은모두정맥이다. 정맥을흐르는혈액
은 붉은색이고 혈관 자체는 투명하지
만 팔과 손, 다리에서 보이는 혈관은
푸른색이다.
우리몸의피부조직은대부분의빛
을반사시킨다. 이때붉은빛은푸른빛
보다파장이길어반사되기전에피부
깊숙이들어간다. 정맥이푸르게보이
는것은붉은빛은정맥속의혈액에의
해흡수될만큼조직속으로깊이들어
가지만 푸른빛은 정맥에 도달하기 전
에반사되어나오기때문이다. 그래서
정맥 위에 있는 조직으로부터 반사되
어 나오는 빛은 붉은빛보다 푸른빛을
더많이포함하게되어정맥이푸른빛
으로보이는것이다. 실험에의하면정
맥이 푸르게 보이기 위해서는 혈관이
피부 표면보다 적어도 0.05 cm 아래
에있어야한다.
혈관의특징
혈관의생리적특성비교
⑴혈압 동맥>모세혈관>정맥
⑵혈관벽의두께 동맥>정맥>모세혈관
⑶혈관의굵기(지름) 정맥>동맥>모세혈관
⑷혈관의총단면적 모세혈관>정맥>동맥
⑸혈류속도 동맥>정맥>모세혈관
동맥
분포
깊은곳
혈관벽
두껍다
탄력성
크다
판막
없다
맥박
있다
혈압
높다
혈류속도
빠르다
정맥 몸표면 얇다 작다 있다 없다 낮다 중간
모세혈관 온몸한겹의
세포층작다 없다 없다 중간 느리다
동맥과정맥에서의혈액의흐름
동맥의혈액은심장박동에의해생긴혈압에의해모세혈관으로이동한다. 그러나모세혈
관을지나정맥으로이동한혈액은압력이매우낮기때문에심장으로이동하기어렵다. 머리나
목등심장보다위쪽에있는정맥의혈액은중력에의해서자연적으로흘러심장으로이동한다.
그러나심장의아래쪽에서는중력이혈압보다크기때문에심장아래에있는정맥의혈액은다
리의장딴지나팔을움직일때의근육운동과혈액의역류를방지하는판막에의해서심장으로
이동한다.
혈관의이상
⑴동맥경화 동맥벽에콜레스테롤이나중성지방과같은지방물질이쌓여동맥내부가좁
아지고탄력성을잃게되는질병이다. 위험인자로는고지혈증, 흡연(비흡연자에비해흡연
자의사망위험성이세배높다.) 고혈압, 당뇨병, 비만등을들수있다.
⑵하지정맥류 다리에있는정맥의판막이손상되어혈액순환이원활하지못하고많은양
의혈액이정맥에고이게되는질병이다. 정맥류가생긴정맥은푸른색을띠며, 부어있거나
늘어나있고, 비틀려있거나구불구불하다.
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 257
혈액이중력에의해아래쪽으로역류하
는것을방지하기위해다리의정맥에판
막이많다.
▶개념확인하기
동맥, 모세 혈관, 정맥_̀ 혈압은심장에
서멀어질수록낮아진다.
▶응용문제해결하기
모세혈관은혈관벽이한겹의세포층
으로이루어져있고, 혈류속도가매우느
리기때문이다.
▶과학과건강연관짓기
뇌졸중의 초기 증상에는 마비와 언어
장애, 시각장애, 현기증, 두통등이있다.
•갑자기 말을 못하거나 발음이 어눌하
여무슨말인지알아듣지못한다.
•갑자기 한쪽 팔다리에 힘이 없거나 저
리고, 감각이없다.
•갑자기 한쪽 눈이 흐리게 보이거나 잘
안보인다.
자·기·주·도·학·습
심화학습 콜레스테롤
인체의 기능을 정상으로 유지하기
위해필수적인지질의하나로세포막
을 구성하는 데 꼭 필요한 성분이다.
음식을 통해서도 흡수되지만 대부분
은간에서합성된다. 콜레스테롤은세
포막이많은기관에서높은농도로발
견되며, 혈전을 만들기도 한다.
LDL(저밀도지방단백질)과HDL(고
밀도 지방 단백질)이 있는데, 단백질
비율이 낮으면 LDL이 되고 단백질
비율이높으면 HDL이된다. LDL에
의해운반된콜레스테롤은혈관에침
착되며, 반대로HDL은콜레스테롤을
혈관벽에서추출하여동맥경화를예
방하는 작용을 한다. 건강한 사람의
혈액중콜레스테롤함량은 200 mg/
100 mL이하이다.
258 각론
심장과혈액순환1-6
⑴사람의심장은두개의심방과두개의심
실로이루어져있음을안다.
⑵판막의위치와심장과연결된혈관의이름
을안다.
⑶심장에서혈액이항상심방에서심실로흐
르는이유를이해한다.
⑷좌심실에서출발하여온몸을돌아오는체
순환과우심실에서출발하여폐를돌아오
는폐순환이필요한이유를이해한다.
|̀ `학습내용안내|
교과서의 그림을 통해 심장의 구조를 정리
해준다음, 심장 판막의구조와위치를통
해혈액이흐르는방향을설명하게한다.
교과서의 그림을 통해 심장에서 나온 혈액
이 흐르는 경로를 체순환과 폐순환으로 구
분해 보게 하고, 각각의 혈액 순환이 필요
한이유를토의하게한다.
도입 글을 통해 심장의 모양과 하는 일을
생각해보게한다.
운동량에 따라 심장 박동 수가 달라지는
이유를토의해서발표하게한다.
|̀ `학습전개|
•하비가 들려주는 혈액 순환 이야기(2010),
손선영저, 자음과모음
•몸, 그생명의신비(2002), 최달수저, 사계절
•생명 과학 8판(2008), Campbell 저, 전상
학역, 라이프사이언스
•대한적십자사혈액관리본부
http://www.bloodinfo.net
찾아보기
심장의구조
심장의크기는자기주먹보다약간크며, 무게는약 300 g이다. 심장은좌우폐사이의공간에
왼쪽으로약간치우쳐위치하며, 안쪽은속이빈네개의방으로나누어져있다. 얇은벽으로이
루어진위쪽의방을심방이라고하며, 두꺼운벽으로이루어진아래쪽의방을심실이라고한다.
왼쪽과오른쪽의심방은각각방실구멍이라고불리는구멍을통해심실과연결된다. 또한우
심방과좌심방, 우심실과좌심실은각각사이막(좌우를나누는벽)에의해나뉘어져있기때문
에혈액이섞이지않는다.
⑴심방 심장에서혈액을받아들이는곳으로서, 우심방은상대정맥(신체상반부의정맥혈을
모으는대정맥)과하대정맥(신체하반부의정맥혈을모으는대정맥)에연결되어있으며, 좌
심방은폐정맥과연결되어있다.
⑵심실 심장에서혈액을내보내는곳으로서, 우심실은폐동맥과연결되어있으며, 좌심실
은대동맥과연결되어있다.
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 259
심장판막
심장에는혈액이일정한방향으로만흐르게하기위해열리고닫히는구조인판막이있다.
⑴삼첨판 우심방과우심실사이에있으며세개의첨판으로구성되어있다. 우심실에서우
심방으로피가거꾸로흐르는것을막는역할을한다.
⑵이첨판 좌심방과좌심실사이에있으며두개의첨판으로구성되어있다. 좌심실에서좌
심방으로피가거꾸로흐르는것을막는역할을한다.
⑶반월판 심실과동맥사이에있으며세개의반달모양의판막으로구성되어있다. 좌심
실과대동맥사이의대동맥판은후반월판, 우반월판, 좌반월판으로이루어져있고, 우심실
과폐동맥사이의폐동맥판은전반월판, 우반월판, 좌반월판으로이루어져있다.
심장소리
정상인의심장에청진기를대고들었을때들리는심장음은심장판막이닫히는소리이다.
심실이수축할때“뚝”하고들리는소리는주로이첨판과삼첨판이닫힐때나는소리로서, 저
음이면서길고둔한소리가난다. 반면, 심실이확장할때“딱”하고들리는소리는주로반월
판이닫힐때생기는소리로서, 고음이면서짧고날카로운소리가난다.
심장의 판막은 좌심방과 좌심실 사이,
우심방과 우심실 사이, 좌심실과 대동맥
사이, 우심실과폐동맥사이에있다. 심장
에있는판막은혈액이거꾸로흐르는것
을방지한다.
심장의이름
심장그림에서오른쪽에있는것은좌심방과
좌심실이며, 왼쪽에있는것은우심방과우심
실이다. 그이유는해부도를그릴때대상을마
주보고그대로그리기때문이다. 따라서심장
그림을볼때는좌우를바꾸어생각해야한다.
심장박동의조절
심장박동은자율신경계와호르몬의조절을
통해이루어진다. 심장박동의조절중추인연
수는 긴장 상태에서는 교감 신경에게 명령을
내려심장박동수를증가시킨다. 반대로우리
몸이휴식상태인경우는부교감신경에게명
령을내려심장박동수를감소시킨다. 또한심
장박동은호르몬의조절을받는데, 부신에서
분비되는아드레날린은교감신경처럼심장박
동을증가시킨다. 이밖에도심장스스로호르
몬을분비하여혈압을감지하고조절한다.
청진기
주로심장과폐에서나는소리를듣기위해
사용되는의료기구로서, 1819년프랑스의사
인 라에네크가 발명하였다. 처음에는 환자의
가슴에서나는소리를듣기위해속이빈나무
원통을 사용하였다. 지금은 청진기의 집음부
에서모은소리를고무관으로유도하여양쪽
귀로듣는것을많이쓰고있다.
청진기
|̀ `관련지식|
260 각론
심장의두께
심장이수축할때발생하는압력의크기는
심장근육의두께에비례한다. 심방의근육은
두께가 매우 얇아서 큰 압력을 내지 못한다.
그러나심실은심방보다근육의두께가두껍
다. 그중에서도 좌심실은 우심실보다 두꺼워
가장큰압력을발생시킨다. 우심실은수축할
때저항을적게받기때문에4~5 mm두께의
얇은벽을가지고있다. 반면, 좌심실은몸전
체의조직으로혈액을운반할수있도록수축
해야하기때문에높은압력을발생시켜야한
다. 그래서 좌심실은 두께가 8~15 mm로,
우심실에비해 2~3배두꺼운근육조직으로
둘러싸여있다.
심장박동
심장의수축과이완을심장박동이라고한다. 성인의경우휴식상태에서심장은보통 1분에
60~70회수축한다.
심장박동의원리
우심방에있는동방결절이라는근육에서약 0.8초간
격으로전기를발생시키면, 전류가심방을따라방실결
절에전달되어심방이완전히수축하고, 그다음양쪽두
개의심실을수축시켜심장박동의사이클이완성된다.
이러한신경충격은심실의격벽에있는히스다발이라
는근육을따라심실로전해지고푸르키녜섬유로전달
되어심장은계속해서혈액을펌프질하게된다.
좌심방
좌심실
동방 결절
방실 결절
히스 다발
푸르키녜 섬유
심장박동의원리
동방결절→심방수축및방실결절자극→히스다발→푸르키녜섬유→심실수축
제세동기(심장 충격기)`_ 전기 충격으로
심방과 심실의 불필요한 잔떨림을 제거하여
갑자기멈춘심장을되살리는기기이다.
심실이심방보다큰이유
심실이수축했다가이완하는순간심방에있
던대부분의혈액은심실안으로빨려들어간
다. 그러나심실이수축할때심실의혈액이모
두동맥으로나가는것은아니다. 성인남자의
심방에있는혈액의양이 30mL라고한다면,
한번심실이수축할때대동맥으로나가는혈
액의양은 60~80%인 18~24mL 정도이다.
좌심실이80~120mmHg의압력으로수축하
는동안에는혈액이대동맥으로나갈수있지
만 압력이 80mmHg 이하로 떨어지게 되면
더이상의혈액은나가지못하고좌심실에남
게된다. 용수철을많이잡아당기면그만큼탄
성이커지는것처럼심실에혈액이많이남게
되면, 그만큼심실은부풀게되며더강한힘으
로수축을할수있게된다. 따라서심실이심
방보다크기가더커야만한다.
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 261
말피기(̀̀Malpighi, M. ; 1628~1694 )̀
미시해부학의창시자인그는개구리의폐
와방광을현미경으로관찰하여모세혈관에
서혈액의흐름을발견하는데이어동맥에서
정맥으로의 혈액의 이동을 확인함으로써 하
비의혈액순환론을완성하였다. 발생학의개
척자로서달걀에서닭의발생을관찰하여기
술하였으며, 말피기의이름은말피기관, 말피
기소체와같은용어에남아있다.
하비의결절사실험
하비는자신의주장을뒷받침하기위해결
절사실험을하였다. 결절사실험이란팔의윗
부분을줄로묶을때세게묶으면피부깊숙한
곳의동맥까지묶여서팔의윗부분이부풀어
오르고, 조금약하게묶으면정맥만묶여서아
랫부분이부풀어오르는것을관찰한실험으
로동맥과정맥이이어져있음을증명한실험
이다. 또한그는혈관에가는철사를꽂을때
한쪽으로만잘들어가는것을통해혈관에는
혈액이 한쪽으로만 흐르는 사실도 알아냈다.
하비는수많은실험들을통해자신의혈액순
환론을 증명하고 주장했지만 당시에는 인정
받지못하였다. 그후말피기가현미경으로모
세혈관을발견하면서혈액순환이론이널리
받아들여지게되었다.
|̀ `관련지식|
고대로마시대의의학자인갈레노스는“음식물은장과간을통과하여‘자연의정기’에의해혈액으로변하며, 이혈액은대부분정맥을
통해말초로이동하여그곳에서쓰이고나머지는우심실로이동한다. 우심실로이동한혈액의일부는폐로이동하며나머지는심실벽에있
는작은구멍을통해좌심실로이동한다. 좌심실로이동한혈액은폐에서온‘생명의정기’를공급받아동맥을따라말초로이동하여그곳에
서쓰인다. 생명정기가담긴혈액중일부는뇌에서‘동물의정기’로변하며신경을통해신체곳곳으로이동하여동물의움직임을조절한
다.”라는주장을하였다. 이주장은 17세기초까지정설로믿어졌다.
16세기에베살리우스는해부를통해심장벽에작은구멍이없다는것을발견했지만당시의의학자들은갈레노스의이론에얽매여있어
서아무도갈레노스의이론을부정하지못하였다. 이러한판도를바꾼사람은하비였다. 하비는생리학에근대적인정량적방법을도입하였
다. 그는만약갈레노스의혈액파도설이옳다면인간의혈액은매일‘심장이한번박동할때마다나오는혈액의양’과‘하루동안의심장
박동수’를곱한만큼의양이나와야한다고생각하였다. 이를계산하니 1,800 L라는양이나왔다. 사람이매일 1,800 L의혈액을소비한다
면적어도매일이정도의양의음식을먹어야하는데, 이것은불가능하다고생각하였다. 먹은음식물보다더많은양의혈액이만들어질수
없으므로하비는혈액이순환되어야한다고생각하였다.
✚참고 자료 혈액순환의발견
262 각론
혈액의순환
혈액의순환은심장의운동에의해이루어진다. 순환중인혈액은산소의운반, 영양분의공
급, 대사과정에서생긴노폐물의제거, 체온유지, 호르몬의운반과같은역할을한다.
⑴폐순환 우심방은 우심실과 연결되는데, 그 사이에는 삼첨판이 있어 혈액이 우심방에서
우심실로흐르게해준다. 우심실은산소함량이낮은혈액을폐로보내기위해폐동맥과연
결되어있다. 우심실과폐동맥사이에는폐동맥판이있어혈액이폐동맥으로만흐른다. 폐
동맥을통해폐로들어온혈액은폐에서이산화탄소를내보내고산소를얻음으로써산소
함량이높아지게되고, 산소함량이높아진혈액은폐정맥을통해좌심방으로돌아온다.
⑵체순환 좌심방은 좌심실과 연결되는데, 이 사이에는 이첨판이 있어 혈액이 좌심방에서
좌심실로만 흐르게 해 준다. 좌심실은 대동맥과 연결되어 있는데 이 사이에는 대동맥판이
있어 혈액이 대동맥으로만 흐른다. 대동맥을 흐르는 산소와 영양분을 함유한 혈액은 소동
맥, 모세혈관을통해온몸으로전달되고, 다시모세혈관에서나와세정맥, 대정맥을통해
우심방으로돌아온다.
척추동물의순환계
척추동물의경우진화과정에서심장의구
조 변화를 볼 수 있다. 심장의 진화 순서는
1심방 1심실→ 2심방 1심실→ 2심방불완전
2심실→2심방2심실이다.
⑴어류_̀ 1심방 1심실
혈액이 1회순환할때심장을한번지나간
다. 심장을떠난혈액은아가미에서산소를얻
고신체의다른부위를지나다시심장으로돌
아온다. 따라서심장에는정맥혈이흐른다.
⑵양서류_̀ 2심방 1심실
혈액이 1회순환할때심장을두번지나간
다. 양쪽심방의혈액이하나의심실로이동하
기때문에심실에서동맥혈과정맥혈이섞인다.
⑶파충류_̀ 2심방불완전 2심실
혈액이 1회순환할때심장을두번지나간
다. 심실안에부분적으로사이막이있어심실
이어느정도구분된다. 따라서심실에서동맥
혈과정맥혈이섞이는것을어느정도막을수
있다.
⑷조류, 포유류_ 2심방 2심실
혈액이 1회순환할때심장을두번지나간
다. 이러한 2차순환은혈압을높여신체의혈
액순환을원활하게한다. 또한폐에서산소와
결합한동맥혈과온몸을돌아온정맥혈이섞이
는일이없다. 이는일정한체온을유지하고활
발하게활동하는데매우중요하다.
개방혈관계와폐쇄혈관계
⑴개방혈관계
심장에서 나온 혈액이 혈관을 거치지 않고
바로조직속으로스며들었다가심장으로되돌
아오는순환계통으로서, 연체동물이나절지동
물에서볼수있다.
⑵폐쇄혈관계
환형동물과척추동물에발달되어있는순환
계통으로서,심장, 동맥, 모세혈관, 정맥의네
부분으로구성되어있다. 심장에서나온혈액
의대부분이혈관을통해몸의각부분을돌고
나서다시심장으로되돌아온다.
혈액순환의경로
온몸을순환하면서산소가소모되고대정맥으로들어온혈액→우심방→삼첨판→우심실
→폐동맥판→폐동맥→폐(이산화탄소를내보내고산소를받아들임) →폐정맥→좌심방
→이첨판→좌심실→대동맥판→대동맥→온몸(산소와영양소공급)
동맥혈과정맥혈
⑴동맥혈 폐에서가스교환이이루어진혈액으로서, 산소가풍부하여선홍색을띤다.
⑵정맥혈 폐로보내지는혈액으로서, 산소가부족하고이산화탄소가많아검붉은색을띤다.
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 263
70 mL_ 70(회)_ 60(분)̀=294 L
동맥혈과정맥혈의비교
자궁 속의 태아는 태반에서 산소와
영양소를 공급받는다. 따라서 폐의 기
능이 필요 없기 때문에 혈액과 산소의
효율적 순환을 위해 심장의 우심방과
좌심방을 구분하는 벽에 밸브 모양의
구멍이뚫려있다. 이구멍을타원구멍
이라고 한다. 대부분의 사람들은 출생
후에타원구멍이메워져동맥혈과정맥
혈이분리된다. 그러나성인의약 20%
는 타원구멍이 완전히 닫히지 않고 개
방될수있는상태로남아있다. 이렇게
메워지지않은구멍이존재하는현상을
타원구멍 개존증이라고 한다. 이런 상
태가 계속되면 혈액 순환 장애와 뇌졸
중의 위험이 커진다. 우심방의 정맥혈
이 곧장 좌심방으로 들어가 동맥으로
순환하다가혈전이뇌동맥을막게되면
뇌졸중이발생할수있기때문이다.
✚참고 자료 타원구멍개존증
pH
구분
7.35~7.45
동맥혈
7.33~7.43
CO™ 분압(̀mmHg) 35~45 38~50
O™ 분압(̀mmHg) 80~100 30~50
HCO£—(mmol/L) 22~26 23~27
정맥혈
꽉끼는옷이해로운이유
청바지나레깅스같이꽉끼는옷을장시간
착용하거나허리띠를너무조여매면혈액순
환이방해되고신진대사가억제된다. 꽉끼는
옷이나허리띠는복부를지나심장으로가는
대정맥을누르게된다. 따라서정맥혈이심장
으로가지못하고다리에몰려고이게되므로
정맥류가생길수있다.
넥타이를 너무 조이면 조여진 넥타이가 목
의경부정맥을압박하기때문에혈액이눈에
정체되고, 안압이상승하여녹내장이생길수
있다.
넥타이_̀ 혈액순환을방해하기도한다.
|̀ `관련지식|
264 각론
심장 박동이 동맥을 따라 전달되기 때
문이다.
▶개념확인하기
❶몸전체로혈액을공급하기위해서강
한압력을발생시킬수있다.
❷조직 세포에 산소와 영양소를 공급하
고, 조직세포로부터이산화탄소와노
폐물을받아온다.
▶생활속문제해결하기
운동을 하여 심실이 발달하면 몸 전체
로 산소와 영양소를 충분히 공급할 수
있다. 또한 한 번에 내보내는 혈액량이
많기 때문에 심장 박동을 자주 하지 않
아도 된다. 휴식을 취할 때 일반인의 심
박수가 60회 이상인 반면, 마라톤 선수
의 심박수는 현저하게 감소하여 40~45
회 정도이다.`_ 일반인의 심장 무게는
300 g 정도이지만 마라톤 선수는 350
~400 g정도이다. 그리고심장의좌우지
름이 일반인에 비해 거의 1.5배 이상 커
져있다. 특히 좌심실이매우크고, 심실
벽이두꺼워강한압력으로혈액을한번
에많이내보낼수있다.
또한심장에도계속해서산소와영양소
가 공급되어야 하기 때문에 심장 자체에
혈액을 공급하는 마라톤 선수의 심장 동
맥또한일반인보다 2~3배굵다. 따라서
일반인에 비해 심장 근육에도 충분한 산
소와영양소를공급할수있다.
자·기·주·도·학·습
심장박출량
심장은일정한주기로수축과이완을되풀이하여혈액을동맥으로내보내는펌프기능을한
다. 심실에서 1분동안박출되는혈액의양을심장박출량이라고하는데, 심장박출량은심장박
동수와심장박동을할때마다밀려나오는혈액량에의해서계산할수있다. 일반적으로 1회의
박동에의해서약 70mL의혈액이밀려나오고, 심장박동수를 1분에 70회라고하면심장박출
량은 4,900mL가된다.
운동량과심장박출량
운동을하고있을때에는 1회의심장박동에의해나오는혈액량과심장박동수가증가하여
심장박출량은휴식때보다약 6배까지증가한다. 즉, 안정시에는심장박출량이 5L/min정도
이지만, 최대로운동할경우에는심장박출량이 30L/min까지증가한다. 운동을할때심장박
출량이증가하는이유는조직세포에영양소와산소를공급하고이산화탄소를빨리외부로배
출하기위해서이다. 심장박출량은식사후나흥분할때에도증가한다. 그러나휴식할때나잠
을잘때는몸의각부분에서혈액의요구가낮기때문에심장박출량은감소한다.
맥박
심장의 박동으로 심장에서 나오는 혈액이
얇은피부에분포되어있는동맥의벽에닿아
서생기는주기적인파동이다. 동맥이가까이
있는 피부 표면을 손가락 끝으로 눌러 보면
느낄 수 있는데, 이때 주위 근육을느슨하게
풀어주면더욱잘느낄수있다.
|̀ `관련지식|
Ⅳ소화·순환·호흡·배설 265
줄기세포
특정한세포로분화가진행되지않은채유지되다가필요할경우신경, 혈액, 연골등몸을
구성하는모든종류의세포로분화할가능성을갖고있는세포를말한다.
⑴성체줄기세포 생물의여러조직에서특정한조직을구성하는세포중성인의몸에서추
출한줄기세포를말한다. 골수나지방등에서얻을수있기때문에의학적으로도안전할뿐
만아니라면역거부반응도없다. 장기재생을위해몸속에이식해도문제가없으며, 신체
조직에어떤손상이발생하면다른장기에있던줄기세포가몰려와서손상된조직으로변하
는분화의유연성이있다.
⑵배아줄기세포 정자와난자가결합하여생성된수정란(배아)에서유래한다. 일반세포와
는다르게몸을구성하는모든종류의세포로분화할수있는특성을갖고있어특별한조건
에서배양한다면무한대로세포증식이가능하다. 수정란을만들어이용해야하기때문에
윤리적인문제에서자유롭지못하다.
⑶역분화 유도 만능 줄기세포 체세포에역분화유전자를넣어분화하기전인줄기세포상
태로되돌린것을말한다. 생식세포를쓰지않아윤리적인문제에서비교적자유롭다.
심근경색
심장 발작이라고도 하며, 일반적으로
작은혈전에의해서심장에있는심장동
맥중하나가갑자기막혔을때발생한다.
각각의 심장 동맥은 심장의 근육 벽에서
특정 부위에 혈액을 공급한다. 따라서 심
장 동맥이 막히면 혈액이 공급되는 부위
에통증을일으킨다.
심근경색의원인
•흡연
•비만
•당뇨병
•고혈압
•심장동맥질환의가족력
•육체적으로 비활동성(규칙적으로 운동
을거의안함)
•비정상적으로높은혈중콜레스테롤농
도(콜레스테롤혈증)
•비정상적으로 낮은 HDL(고밀도 지방
단백질, 흔히 황금 콜레스테롤이라고
부름) 농도
심장동맥
머리에 쓰는 왕관처럼 심장 주위를 둘
러싸고 있기 때문에 관상 동맥이라고도
하며, 심장에 산소와 영양소를 공급하는
역할을 담당한다. 심장 동맥이 막히면 협
심증이나심근경색이나타난다.
효과적인운영을위한Tip
1 심장을이루고있는근육세포는어
떻게 영양소와 산소를 공급받는지
토의하게한다.
2 인터넷을이용하여심근경색을치
료하는 방법을 조사해 보게 하고,
수술 없이 치료할 수 있는 방법을
토의해보게한다.
3 인터넷 검색창에서‘줄기세포’를
키워드로입력하면, 여러가지신문
기사들을검색할수있다.