차시 1~2/17
1. 학생 활동 사진 자료
학생들이 안전하 지 않다고 느끼는 것에 대해 키워드 적기
온난화, 미세먼지, 지진 등의 영상을 보며 안전에 대한 생각 확장
학생들이 작성한 활동지
3D펜과 mp3 모 듈을 연결하여 만 든 간이 이동스피 커
발표수업을 위해 3D펜으로 작품을 만들고 있는 모습
2. (수업 진행 후) ‘안전하고 행복한 삶을 위한 주거생활 프로젝트’의 시작을 위해 먼저 ‘안전’에 대한 학생들의 인식 상태를 알아보고 안전 의식을 고취하는데 목적을 두고 수업을 진행하였다. 안전에 대 해 많은 관심이 있을 것이라고 생각하지 않았으나 학생들은 생각보다 관심이 많았으며, 자신의 주변 이 안전하지 않다고 느끼는 비율이 더 많았다. 학생들이 안전하지 않다고 느끼는 압도적인 부분은 코로나와 같은 감염병이었으며 범죄와 폭력에 대해서도 안전하지 않다고 생각하는 학생들이 많은 편 이었다. 지구온난화, 기상이변 등에 대한 답변이 그 뒤를 이었다. 국민안전교육 사이트와 뉴스 영상 등을 활용하여 지구온난화, 미세플라스틱, 지진 등의 영상을 보며 학생들은 안전의 여러 분야를 알게 되었으며, 안전에 대한 관심과 교육의 필요성을 느낄 수 있게 되었다.
흥미로운 수업을 위해 3D 펜과 mp3 모듈을 이용한 간이스피커를 만들어 발표 시 활용하도록 하였 다. 처음 접하는 활동이라 처음에는 어려워하였으나 기기들이나 작품의 시스템을 이해하면서 집중력 이 좋아졌고, 3D 펜을 사용하면서도 자연스럽게 생활 속의 화상이나 3D 펜의 재료인 필라멘트의 안 전성에 대한 교육을 진행할 수 있었다.
차시 3~4/17
[학생 활동 결과물]
[교사용 참고자료]
바이러스
바이러스는 크기가 30~200nm 정도로 크기가 세균보다 훨씬 작아 세균을 걸러내는 세균 여과기를 그대로 통과한다. 바이러스는 핵산(DNA 또는 RNA)과 단백질로 되어 있는데, 핵산 을 단백질로 된 껍데기(capsid)가 둘러싸고 있다. 어떤 바이러스는 단백질 이외에 지방이 섞 인 막으로 싸여 있기도 하다. 단백질 껍질은 바이러스가 적당한 숙주 세포로 들어갈 수 있 게 돕는 분자들을 가지고 있다.
바이러스는 핵, 세포막을 비롯하여 세포 소기관이 없으며 전형적인 세포의 형태를 갖추고 있지 않다. 따라서 바이러스는 생물체 밖에서는 단백질 결정체에 불과하다. 바이러스는 독 자적인 효소가 없어서 스스로 물질대사를 하지 못하므로 독립적으로는 살아갈 수 없다. 즉, 바이러스는 생물체 안에 들어가야만 생물체로서 기능할 수 있다.
이처럼 바이러스가 기생하여 사는 생물체를 ‘숙주(宿主)’라고 하며, 바이러스는 숙주 세포 내에서 효소를 이용하여 물질대사와 증식을 한다. 이 과정에서 유전 현상이 나타나며, 돌연 변이를 통해 변종이 나타나는 등 환경에 대응하는 적응 능력이 있음을 알 수 있다. 이처럼 바이러스는 생물적 특성과 무생물적 특성을 모두 가지고 있어 생물과 무생물의 중간형이라 고 한다.
바이러스는 (핵산의 종류에 따라) 유전물질로 DNA를 가지면 ‘DNA 바이러스’, RNA를 가 지면 ‘RNA 바이러스’라고 한다. (숙주의 종류에 따라) 동물 세포에 기생하면 ‘동물성 바이러 스’, 식물세포에 기생하면 ‘식물성 바이러스’, 세균에 기생하면 ‘세균성 바이러스(박테리오파 지)’라고 한다.
바이러스는 특이성이 있어 특정 생물만 감염시킨다. 바이러스가 숙주 세포를 감염시키고 증식하는 과정은 종류와 관계없이 대부분의 바이러스에서 비슷하게 진행된다. 바이러스의 단백질이 숙주 세포 표면의 특정한 수용체에 결합한 후, 숙주 세포 안으로 들어가 자신의 핵산을 숙주 세포의 핵산과 결합시켜 자신을 구성하는 성분인 핵산과 단백질을 대량으로 합성한다. 이렇게 만들어진 재료를 결합해 새로운 바이러스가 증식하게 되며 이후 숙주 세 포 밖으로 방출되는데, 이 과정에서 숙주 세포가 파괴되기도 한다.
바이러스에 의한 질병으로는 감기, 독감, 후천성면역결핍증후군(AIDS), 소아마비, 간염, 홍
역, 천연두, 풍진, 수두 등이 있다. 일반적으로 바이러스성 질병의 치료는 쉽지 않은데 이는 바이러스에만 선택적으로 작용하는 약물을 개발하기 어렵기 때문이다. 바이러스는 숙주 세 포 안에 들어가 살고 있어 약물로 바이러스를 소멸시킬 경우 숙주 세포도 함께 피해를 입 는다. 또한 바이러스는 돌연변이가 잘 일어나서 치료제의 효과가 낮은 것도 하나의 이유가 될 수 있다.
바이러스는 세균보다 크기가 작고 온전한 세포 구조를 갖추고 있지 못하다. 숙주 없이는 증식할 수 없으며 변이 속도가 빨라 항바이러스제 개발이 어렵다. 세균은 세포 구조를 이루 고 있고 숙주 없이도 스스로 증식할 수 있으며 항생제 개발이 비교적 용이하다.
독감은 감기와 증상이 유사하나 전혀 다른 병원체에 의해 발생한다. 감기는 아데노 바이 러스 등 다양한 감기 바이러스에 의해 발생하고, 독감은 인플루엔자 바이러스에 의해 발생 한다. 감기는 호흡기 점막이 200여 종의 각종 바이러스에 의해 감염되면서 일어나는 급성 염증성 질환으로 콧물과 가래, 기침, 열이 나고 기운이 없다. 반면 독감은 특정 RNA 바이러 스에 의해 생기는 질환으로 심한 고열, 두통, 오한이 나타나고 온몸이 쑤신다. 감기는 일반 적으로 일주일 내에 자연 치유되나 독감은 바이러스가 변이를 일으키면 전 세계적인 유행 과 엄청난 사망자를 초래한다. 감기는 백신을 만들 수 없지만, 독감은 만들 수 있다.
자료출처 친절한 과학사전 - 생명과학 편 |저자 정미영 |cp 명북카라반
바이러스의 생김새와 구조
자료출처 (주)천재교육
인플루엔자 바이러스
흔히 ‘독감’이라 알려져있고, 인플루엔자 바이러스(influenza virus)에 의해서 발병되는 급 성 호흡기 질환. 인플루엔자는 매년 전 세계적으로 크고 작은 유행을 일으키며, 유행이 시 작되면 2～3주 내에 통상 인구의 10～20%가 감염될 정도로 전염성이 대단히 크다.
유행성인플루엔자는 긴 역사를 가지고 있다. 유행성인플루엔자를 처음으로 정확히 서술한 것은 1610년이었다. 현대에 와서 가장 심하게 발생했던 경우는 1889~90년과 1918년이었다.
1918년의 경우는 역사상 피해가 가장 심했던 인플루엔자로, 지금까지 있었던 질환 중에서 흑사병과 함께 가장 많은 인명을 앗아간 것으로 기록되어 있다. 몇 개월 사이에 2,000만 명 가량이 죽었고, 이의 50배 이상이 병을 앓았다. 인도에서만 1,250만 명이 목숨을 잃은 것으 로 추산되며, 미국에서는 사망률이 훨씬 낮았음에도 불구하고 55만 명가량이 죽었다. 이후 인플루엔자의 창궐은 많이 약화되었으며 여기에는 예방백신의 사용이 큰 역할을 했다.
인플루엔자는 대개 추운 계절에 더 많이 발생하며, 세계 도처에서 주기적으로 나타나는 경향이 있다. 인플루엔자 A형은 2, 3년을 주기로, 인플루엔자 B형은 4, 5년을 주기로 나타난 다. 예를 들어 H2N2 또는 아시아인플루엔자라고도 하는 인플루엔자 A형의 아종(亞種)은 1957년초에 동아시아에서 시작되었음이 분명한데, 반 년 동안에 지구를 1바퀴 돌았다.
인플루엔자는 모든 연령층에서 나타나지만 소아기나 청년기에 가장 많이 나타난다. 증상 은 기도·머리·배가 아프고, 열이 나고 추우며, 피로감과 근육통이 나타난다. 인플루엔자는 기 침이나 재채기를 할 때 나오는 감염된 작은 물방울을 들이마심으로써 사람에서 사람으로 호흡기를 통해 전염된다. 바이러스가 몸에 들어오면 기도 상부, 기관지, 기관을 덮고 있는 섬모 상피세포(上皮細胞)를 선택적으로 공격·파괴한다. 잠복기는 1~2일이고 이후 오한·피로·
근육통 등의 증세가 갑자기 시작된다. 체온은 38~40℃로 급격히 상승한다.
머리에는 두통이, 온몸에는 심한 근육통이 생기고, 흔히 목부위가 자극에 대해 과민해지거 나 따끔거리는 증상이 함께 생긴다. 3~4일 후에 체온이 떨어지면서 환자는 회복되기 시작 한다.
인플루엔자는 A·B·C형으로 분류되는 여러 믹소바이러스(myxovirus) 종(種)에 의해 생긴다.
A형 바이러스는 인플루엔자를 일으키는 가장 흔한 원인이다. 인플루엔자 바이러스는 대개 유사한 증상을 나타내지만 항원성에 있어서는 전혀 관련이 없기 때문에 한 종류에 감염되 어도 다른 종류에 대한 면역이 생기지 않는다.
예방하기 위해서는 인플루엔자 바이러스 백신주사를 맞아야 한다. 미국에서 흔히 상업용 으로 만들어지는 백신에는 B형 인플루엔자 바이러스 및 A형의 몇 가지 아종 바이러스가 있 다. 백신주사는 접종 후 2주 이내에 항체가 생성되면서 예방효과가 발생한다. 하지만 약 6 개월이 지나면 항체가 급격하게 감소하여 1년 이내에 사라진다. 그러므로 인플루엔자에 걸 리기 쉽거나 감염되었을 경우 심한 합병증이 유도될 가능성이 있는 사람들에게는 매년 예 방주사 접종이 권장된다.
2009년 봄에 발생하여 이후 반복적으로 나타나는 신종 인플루엔자는 인간 인플루엔자와 돼지 인플루엔자 바이러스 사이의 유전자가 재배열되어 나타난 변종 바이러스에 의한 질병 이다. 인플루엔자를 일으키는 바이러스가 인플루엔자 A(H1N1, H3N2) 및 인플루엔자 B 등 인 반면 신종플루는 신종 인플루엔자 A(H1N1)가 원인이기 때문에, 예방을 위한 백신에도 차이가 있다. 갑작스러운 발열과 기침, 후두통, 피로감 , 콧물, 코막힘이나 두통 등 신종 인 플루엔자의 주요 증상은 인플루엔자와 거의 같지만 구토나 설사와 같은 위장 증상이 나타 난다는 점에서 차이가 있다. 대개 경미한 증상을 보이다가 회복되지만, 당뇨병과 천식 등의 지병이 있는 환자, 임신부, 유아나 고령자는 악화될 가능성이 많으므로 전문가의 치료를 받 아야 한다.
미국에서는 초겨울부터 이듬해 봄까지 매년 인플루엔자 시즌이 있어 주기적으로 인플루 엔자가 유행했다. 특히 2017년부터 2018년 초에 이르기까지 미국인 약 4,500만 명이 인플 루엔자에 감염되어 약 960,000명이 병원 치료를 받았으며 어린이 186명을 포함 약 79,400 명이 사망한 것으로 추정되었다. 만성질환 보유자가 인플루엔자에 감염되었을 경우 폐렴, 뇌염, 심근염과 같은 인플루엔자 합병증이 발생하고, 해당 장기의 기능부전이 이어지면서 사망에까지 이르게 되었다고 알려졌다. 2019년 겨울 이른바 '인플루엔자 시즌'에 다시 유행 하기 시작하여, 2020년 2월 14일까지 13주 연속 확산되면서 미국 전역에서 2,600만 명이 인플루엔자에 감염되었다. 이중 인플루엔자 합병증으로 약 25만 명이 입원했으며 어린이 92명을 포함 약 1만 4,000여 명이 사망하였다.
박테리오파지
박테리오파지는 영국의 프레데릭 W. 트워트(1915)와 프랑스의 펠릭스 데렐(1917)이 각각 독립적으로 발견했다. 데렐이 처음으로 박테리오파지라는 용어를 도입했는데 이는 '세균을 잡아먹는 것'이라는 뜻으로 이 감염체에 세균을 죽이는 성질이 있음을 표현한 것이었다. 발 견 직후 트워트와 데렐은 선(腺) 페스트·콜레라 등의 세균성 질환을 치료하는데 파지를 이용 하는 방안을 연구하기 시작했다. 파지 요법은 성공을 거두지 못했으며 1940년대에 항생제 가 발견된 이후로는 연구가 중단되었다. 그러나 1990년대 이후 항생제에 내성을 가진 세균 이 문제화되면서 파지가 치료에 이용 될 수 있는 잠재력은 다시 주목받게 되었다.
수천 종의 다양한 파지가 존재하며 각각의 종은 한 가지 또는 여러 가지 종류의 세균을 감염시킬 수 있다. 파지는 이노바이러스나 마이크로바이러스 등의 몇몇 과로 분류된다. 다 른 바이러스들과 마찬가지로 파지는 핵산으로 이루어진 유전물질 중심부를 단백질 외피가 싸고 있는 단순한 구조의 유기체이다. 핵산은 단일 사슬이거나 이중 사슬인 DNA 또는 RNA 이다. 박테리오파지의 구조는 20면체의 머리에 꼬리가 있는 형태, 20면체 머리에 꼬리가 없 는 형태, 필라멘트형의 3가지 기본형으로 나뉜다.
세균을 감염시킬 때 파지는 세균의 표면에 달라붙어 자신의 유전물질을 세포 내로 주입한 다. 이후 파지는 용균성(lytic) 또는 용원성(lysogenic)을 띠게 된다. 용균성 파지는 세포 기구 들이 파지 구조물들을 만들게 한 후 세포를 파괴하거나 용해해 새로운 파지 입자들을 방출