효소생체촉매가 관여하는 체내 화학 반응 1) ()

생명활동과 에너지 1.

영양소와 산소의 흡수 및 이동 노폐물의 생성과 배설

2. /

물질대사와 건강

3.

생명활동와 에너지 1.

주원스쿨 생명과학 박주원

세포의 생명 활동 [1]

물질대사 1.

효소 생체촉매 가 관여하는 체내 화학 반응 1) ( )

동화작용 간단한 물질로부터 복잡한 물질을 합성하는 과정 흡열 반응

2) : ,

예 광합성 단백질 합성 복제 합성 글리코젠 합성 합성 등 ) , , DNA ( ), , ATP

이화작용 복잡한 물질을 간단한 물질로 분해하는 과정 발열 반응

3) : ,

예 세포 호흡 화학적 소화 글리코젠 분해 단백질 분해 분해 등 ) ( ) , ( ) , , , ATP

분해 발열반응 이화작용

< = , > <합성 흡열반응 동화작용= , >

물질 대사 목적 2.

1) 에너지 대사가 일어난다 에너지 저장 및 방출.( )

몸 구성 물질 및 생리기능을 조절하는 물질 효소 호르몬 등 을 얻는다

2) ( , ) .

물질대사 특징 3.

물질대사가 일어날 때는 반드시 에너지 출입이 함께 일어난다 에너지 대사

1) .(= )

반응이 주로 단계적으로 일어나므로 에너지도 여러 단계에 걸쳐 흡수 및 방출된다

2) .

광합성과 세포 호흡

광합성 세포 호흡 산소 호흡( )

무기물에서 유기물 합성 -

동화작용 -

빛에너지가 화학에너지로 전환 -

엽록체 관여 -

에너지원 유기물 중 대 영양소 의 분해

- ( 3 )

이화작용 -

방출된 일부 화학 에너지는 에 소량

- ATP

씩 저장(ATP 합성)

나머지 에너지는 열에너지로 방출 -

미토콘드리아 관여 -

주원스쿨

무기물 저분자 화합물( )

•

자연환경을 구성하는 무 생물적 물질

주로 탄소가 없는 화합물 ex) C, CO, CO2, O2, H2O, 무기염류 등

유기물 고분자 화합물( )

•

생명체를 구성하는 탄소화합 물

ex) 3대영양소 핵산 비타, , 민

무기물에서 유기물로의

•

합성은 주로 광합성을 통 해 이루어진다.

물질대사 과정 중에는

•

에너지가 출입함을 인식하자.

에너지의 전환과 이용 [2]

세포호흡 1.

정의 (1)

세포내에서 에너지원 유기물 중 대영양소 을 분해하여 방출된 에너지를 (= 3 ) ATP에 저장하는 활동 종류

(2)

무산소 호흡 세포질 1) ( )

3대 영양소 ^{불완전 분해}

→

) ( , ), , 유 산소 호흡 미토콘드리아 관여 2) ( ) ( ) 3대 영양소 + O2

완전 분해

→

ATP + 다량

열에너지 동물세포의 세포 호흡 흐름

주원스쿨

유기물 내 화학에너지를

•

에 소량 나누어 저장 ATP

하는 이유

에너지 활용 효율성을 증 :

가시키고 세포의 손상을 막기 위함.

발효

•

미생물의 무산소호흡 결 :

과 생성된 중간산물이 인 간에게 유용하게 쓰이는 경우

젖산균

•

젖산 발효 관여 :

효모

•

에탄올 발효 관여 :

부패

•

미생물의 무산소호흡 결 :

과 생성된 중간산물이 인 간에게 해로운 경우

생명활동와 에너지 1.

주원스쿨 생명과학 박주원

3. ATP(Adenosine Tri Phosphate)

다양한 생명활동에 필요한 에너지가 소량 저장된 물질 :

에너지의 전환과 이용 4.

에너지의 전환과 이용 1)

에너지의 전환 흐름 2)

주원스쿨

세포호흡 관련 실험

※ ※

1. 효모에 의한 이산화탄소 방출량 무산소 호흡 관련 실험( ) 반응식

1)

유 산소 호흡 포도당

① ( ) : + O2 → CO2 + H2O + 38ATP + 다량 열에너지 무산소 호흡

② : 포도당 → 에탄올 + CO2 + 2ATP + 소량 열에너지 실험

2) (1)

효모가 들어 있는 포도당 수용액을 퀴네 발효관에 채운다

① .

맹관부에 기체가 들어가지 않게 퀴네 발효관을 세운 다음 입구를 솜마개로 막고 발생하

② ,

는 기체의 부피를 분 간격으로 측정한다5 .

분이 지난 후에 솜마개를 빼고 냄새를 맡아본다

③ 30 .

팽대부의 용액을 일부 덜어내고 수산화칼륨 수용액을 첨가한 후 맹관부에 모

④ 10% (KOH)

인 기체의 부피를 관찰한다.

➡ ➡

󰀻

󰀹 󰀹

➡

의 기체 종류는

Q1. A ?

첨가시 수면의 높이 변화는 Q2. KOH

어떻게 되는가?

실험 후 발효관 내부 온도 변화를 Q3.

실험 전과 비교 설명하면?

주원스쿨

CO

• 2 는 무극성 분자로 극성 분자인 물에는 쉽게 녹지 못한다.

수산화칼륨(KOH)수용액

• 기체의

: CO2 을 흡수

생명활동와 에너지 1.

주원스쿨 생명과학 박주원

실험 3) (2)

시간

구분 0 ➡ 1분 경과 ➡ 3분 경과 ➡ KOH 첨가

결과

A

B

C

맹관부의 기체 종류는

Q1. ?

처럼 말한 이유는

Q2. Q1 ?

효모가 포도당과 설탕 중 세포 호흡에 Q3.

가장 효율적으로 이용하는 물질은?

분 경과 시점에서 에탄올의 농도가 Q4. 3

가장 높은 발효관은?

주원스쿨

실험 4) (3)

실험과정

[ ]

증류수 에 건조 효모 을 넣고 유리 막대로 저어 효모액을 만든다

1. 100mL 10g .

발효관 에 각각 표와 같이 증류수나 포도당의 농도가 다른 음료수를 넣은 다 2. 1~5

음 효모액을 넣는다, .

발효관 처리 내용

1 증류수 15mL + 효모액 15mL 2 음료수 A 15mL + 효모액 15mL 3 음료수 B 15mL + 효모액 15mL 4 음료수 C 15mL + 효모액 15mL 5 음료수 D 15mL + 효모액 15mL

발효관의 입구를 솜 마개로 막은 후 로 맞춘 항온 수조에 넣는다

3. 30 ~35℃ ℃ .

발효관에서 기체가 더 이상 발생하지 않을 때까지 기다린 후 각 발효관의 맹관부 4.

에 모인 기체의 부피를 측정하여 비교한다.

실험결과

[ ]

발효관 1 2 3 4 5

발생한 기체의 부피 - ++++ ++ + +++

발생 안 함 가 많을수록 기체 발생량이 많음

(-: , + )

실험에 사용할 음료수는 이산화탄소가 녹아 있는 탄산 음료는 이용하지 않는다 그 이유를

1) .

적으시오.

발생한 기체의 종류를 적고 발효관 별로 기체 발생량이 다른 이유를 설명하시오

2) , .

발생한 기체가 이산화탄소임을 확인하는 방법을 적으시오

3) .

주원스쿨

개념 테스트

주원스쿨 생명과학 박주원

생물체 내에서 가 관여하는 화학반응을 라고 한다

1. □□ □□□□ .

물질대사가 일어날 때는 반드시 가 출입한다

2. □□□ .

합성은 에너지가 되므로 반응이라 하고 효소가 관여하면 물질대사 중

3. □□ □□ □□

작용이라 한다.

분해는 에너지가 되므로 반응이라 하고 효소가 관여하면 물질대사 중

4. □□ □□ □□

작용이라 한다.

세포 내에서 대 영양소를 분해시켜 에너지를 얻는 화학반응을 이라 하며

5. 3 □□□□ ,

주 목적은 □□□를 생산하는데 있다.

세포호흡의 종류에는 유 호흡과 호흡이 있다

6. ( )□□ □□□ .

무산소 호흡은 유기물을 완전 분해시키므로 산물이 생성된다

7. □ □□ .

알코올 발효는 단세포 생물인 가 포도당을 산소 없이 분해하여 중간산물인

8. □□ □□

이 생성되고 무극성 기체인 가 발생한다.

□ □□□□□

를 구성하는 성분은 염기 종류인 분자 당의 종류인 분자 무

11. ATP □□□ 1 , □□□ 1 ,

기□□ □분자가 결합된 물질이다.

광합성은 무기물을 유기물로 합성하는 과정으로 에너지가 에너지로 전환되어

12. □ □□

유기물 내에 저장된다.

세포호흡에서 발생한 에너지 중 일부는 에너지 형태로 에 저장되고 남은

13. □□ ATP

에너지는 에너지 형태로 방출된다.□

효모의 알코올 실험에서 맹관부에 모인 기체의 종류를 확인하기 위해 사용하는 화 15.

합물이 □□□□□이다.

정답

< >

효소 물질대사 에너지 흡수 흡열 동화 방출 발열 이화

1. , 2. 3. , , 4. , ,

세포호흡 산소 무산소 불 중간 효모 에탄올 이산화탄소 5. , ATP 6. , 7. , 8. , ,

아데닌 리보스 인산 빛 화학 화학 열 수산화칼륨 11. , , , 3 12. , 13. 15. (KOH)

주원스쿨

분해 결과 방출된 에너지가 사용되는 사례가 아닌 것은

1. ATP ?

물질합성 근육수축 기체 교환 정신활동 발성

① ② ③ ④ ⑤

문항별 설명 중 옳은 것은 틀린 것은 로 표시하시오

2. O, X .

포도당 속의 화학에너지는 모두 에 저장된다

1) ATP . ( )

빛에너지는 광합성에 의해 화학 에너지 형태로 전환된다

2) . ( )

세포호흡은 이화 작용이다

4) . ( )

고에너지 인산 결합 수는 가 보다 더 많다

5) ADP ATP . ( )

녹말 합성에 필요한 에너지는 로부터 얻는다

6) ATP . ( )

알코올 발효 실험에서 수산화칼륨은 세포호흡을 촉진시킨다

7) . ( )

효모는 산소 호흡을 통해 에탄올과 이산화탄소를 생성한다

8) . ( )

세포 호흡이 활발해지면 합성 과정이 촉진된다

9) ATP . ( )

항체가 생산되는 과정에서 필요한 에너지는 에서 얻는다

10) ATP . ( )

단백질 합성에 필요한 에너지는 빛으로부터 직접 공급 받는다

11) . ( )

그림은 구조이다 해당 되는 명칭을 적으시오

3. ATP . .

:

㉠ :

㉡ :

㉢ :

㉣ :

㉤ :

㉥

그림은 생물체 내에서 일어나는 어떤 반응의 에너지 변화를 나타낸 것이다 이와 관

4. .

련된 반응의 종류를 모두 고르시오.

탄수화물이 이산화탄소와 물로 분해된다

. .

ㄱ

에서 가 생성된다

. ATP ADP .

ㄴ

아미노산이 단백질로 생성된다

. .

ㄷ

녹말이 포도당으로 분해된다

. .

ㄹ

이산화탄소와 물로부터 포도당이 생성된다

. .

ㅁ

정답

< >

번 1 . ③

번 2 . 1) X 2) O 4) O 5) X 6) O 7) X

무산소호흡 결과 이 8) X (

다.) 9) O 10) O 11) X

번 3 .

아데닌 :

㉠ 리보스 :

㉡

고에너지인산결합 :

㉢ : AMP

㉣ : ADP

㉤ : ATP

㉥

번 4 .

, , ㄱ ㄴ ㄹ

개념 확인 문제

주원스쿨 생명과학 박주원

그림은 미토콘드리아에서 일어나는 세포호흡을 나타낸 것이다 과 은 포도당과

5. . ㉠ ㉡

중 하나 과 은 기체 종류이다 해당 되는 기호의 명칭을 적으시오

ATP , ㉢ ㉣ . .

:

㉠ :

㉡ :

㉢ :

㉣ :

㉤

그림은 세포호흡과 에너지 전환 과정을 나타낸 것이다

6. .

이에 대한 설명으로 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 로 표시하시오X . 세포호흡은 이화작용이다

1) . ( )

포도당에는 화학에너지가 저장되어 있다

2) . ( )

포도당에 저장된 에너지는 모두 에 저장된다

3) ATP . ( )

은 동화작용이다 4) ㉠ . ( )

근육 운동을 할 때 과정에서 방출된 에너지를 이용한다

5) ㉡ . ( )

운동을 시작하면 과 과정이 모두 활발하게 진행된다

6) ㉠ ㉡ . ( )

포도당이 분해될 때 방출되는 에너지 일부는 체온 유지에 이용된다

7) . ( )

포도당이 분해될 때 방출되는 에너지 일부는 근육 운동에 이용된다

8) . ( )

에 저장된 화학 에너지는 다양한 형태의 에너지로 전환되어 생명활동에 사용된 9) ATP

다. ( )

정답

< >

번 5 .

포도당 :

㉠ : ATP

㉡ 산소 :

㉢

이산화탄소 :

㉣ 물 :

㉤

번 6 , 1) O 2) O 3) X 4) O 5) O 6) O 7) O 8) X 9) O

그림은 세포 내에서 일어나는 물질 가 와 나 의 변화를 나타낸 것이다

7. ( ) ( ) .

이에 대한 설명을 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 로 표시하시오X . 가 보다 나 에 더 많은 에너지가 저장되어 있다

1) ( ) ( ) . ( )

은 발열 반응 은 흡열 반응이다

2) ㉠ , ㉡ . ( )

미토콘드리아에서 과정이 일어난다

3) ㉡ . ( )

에서 방출된 에너지 일부는 체온유지에 이용된다

4) ㉠ . ( )

다음은 효모의 에탄올 발효에 대한 실험이다

8. .

실험과정

[ ]

가 그림과 같이 개의 발효관에 서로 다른 농도의 포도당 용액 과 에는

( ) 3 ( , ㉠ ㉡) A

물, B와 에는 일정한 농도의 효모액을 각각 넣고 맹관부에 기체가 들어가지 않게 C , 발효관을 세운 후 입구를 솜마개로 막는다.

나 맹관부에 모인 기체의 부피를 일정한 시간 간격으로 측정한다

( ) .

과 의 포도당 농도를 비교하시오

1) ㉠ ㉡ .

자료에 대한 설명으로 옳은 것은 옳지 않은 것은 로 표시하시오

2) O, X .

시간에 따라 의 온도 변화는 거의 없다

① A . ( )

② t1시점에서 에탄올의 농도는 가 가장 크다B . ( )

③ t1시점에 KOH를 첨가하면 맹관부 기체 부피가 빠르게 증가한다. ( ) ④ t1시점에 에 포도당을 첨가하여도 기체의 부피는 변화가 없을 것이다C . ( )

정답

< >

번 7 . 1) X 2) O 3) O 4) X

번 8 . 1) >㉠ ㉡ 2) ① O

O

② X

③ X

④

개념 확인 문제

주원스쿨 생명과학 박주원

다음은 효모의 에탄올 발효에 대한 실험이다

9. .

실험과정

[ ]

가 그림과 같이 개의 발효관에 조성이 서로 다른용액을 넣고 맹관부에 기체가

( ) 3 ,

들어가지 않게 발효관을 세운 후 입구를 솜마개로 막는다.

나 일정 시간 후 맹관부에 모인 기체의 부피를 측정한다

( ) .

다 맹관부에 모인 기체가 충분히 모이면 용액 를 넣은 후 기체 부피 변화

( ) ⓐ 10mL

를 측정한다.

실험결과

[ ]

구분 A B C

나 결과

( ) - ++++ +

다 결과

( ) _ 기체 사라짐 기체 사라짐

가 많을수록 기체 발생량이 많다

(+ .)

자료에 대한 설명으로 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 로 표시하시오X . 용액 의 예로 수용액이 있다

1) ⓐ KOH . ( )

에탄올의 농도가 가장 높은 발효관은 이다

2) A . ( )

에서 포도당이 완전분해 되어

3) B CO2가 발생한다. ( )

정답

< >

번 9 . 1) O 2) X 3) X