Ⅵ. 동물과 에너지 — 2. 호흡과 배설

세포호흡과
기관계의 관계

세포호흡  ·  에너지의 이용  ·  소화 · 순환 · 호흡 · 배설의 통합  ·  교과서 230~232쪽

생각 열기

춤을 추는 데
필요한 에너지는
어떻게 얻을까?

지금까지 배운 소화 · 순환 · 호흡 · 배설은 모두 이 질문 하나로 이어진다.

이 단원에서 나는

동물이 세포호흡으로 에너지를 얻는 과정을
소화, 순환, 호흡, 배설과 관련지어 통합적으로 설명할 수 있다.

01세포호흡과 에너지
023D 배달 미션
03운동할 때 몸의 변화
세포호흡
cellular respiration

세포에서 영양소와 산소를 이용하여 생명활동에 필요한 에너지를 얻는 과정

포도당+산소→이산화 탄소+물+에너지

이때 물과 이산화 탄소 등 노폐물이 생긴다. 앞에서 배운 '호흡(숨쉬기)'은 세포호흡에 필요한 산소를 들여오고 이산화 탄소를 내보내는 일이다.

그림 13 · 세포호흡과 에너지의 이용

세포호흡으로 얻은 에너지의 쓰임

체온 유지

에너지의 상당 부분이 열로 나와 체온을 지킨다.

두뇌 활동

생각하고 기억할 때. 뇌는 몸무게에 비해 에너지를 많이 쓴다 (약 20%).

소리 내기

말하고 노래할 때 성대와 근육이 움직인다.

근육 운동

걷기, 달리기, 춤추기. 심장 박동과 숨쉬기도 근육 운동이다.

생장

세포가 늘어나고 몸이 자란다.

발전소의 전기가 소리 · 운동 · 열에너지로 바뀌어 쓰이듯, 세포호흡으로 얻은 에너지도 여러 생명활동에 쓰인다.

해보기 · 기억력 게임 — 넘길 때마다 단어가 하나씩 (약 3초)

12개 단어를 기억했다가 30초 동안 공책에 적자

준비 · 넘기면 시작 유리조각사고자동차 에어백눈물숨소리가방 확성기작동음택배소리 30초 동안 적기!

정답 확인 · 단어 하나에 1점, 모두 맞히면 +3점

몇 개나 기억했나요?

유리조각사고자동차에어백눈물숨소리가방확성기작동음택배소리

방금 열심히 기억하는 동안에도 뇌세포는 세포호흡으로 얻은 에너지를 쓰고 있었다.

그림 14 · 소화, 순환, 호흡, 배설의 유기적 관계

네 기관계가 함께 일한다

소화계호흡계순환계호흡계배설계 세포 영양소산소이산화 탄소요소 · 물 영양소 · 산소노폐물

기관계 중 하나라도 제대로 작용하지 못하면 세포호흡이 정상적으로 일어나지 못할 수 있다.

3D 미션 · 배달하기

활동량

심장박동 수70회/분
호흡률15회/분
세포가 쓰는 에너지

사고력 · 운동할 때와 휴식할 때

달리면 왜 심장이 빨리 뛸까?

활동심장박동 수 (회/분)호흡률 (회/분)
휴식7015
걷기9020
달리기14030
  1. 달리면 근육 세포에서 세포호흡이 활발해져 에너지를 더 많이 쓴다.
  2. 그래서 더 많은 산소와 영양소가 필요하다 → 심장이 빨리 뛰어 혈액을 빨리 보낸다.
  3. 생긴 이산화 탄소를 빨리 내보내려고 호흡도 빨라진다.

표의 값은 건강한 사람의 예시이다. 웨어러블 기기로 내 심장박동 수를 재어 비교해 보자.

역할 놀이 · 5명이 한 팀 (교과서 232쪽 + 팀 게임)

가장 빨리 미션을 끝내는 몸은?

소화계음식(탄산음료)을 빠르게 다 마신 뒤 순환계에게 전달한다.
호흡계풍선 1개를 불어 묶은 뒤 순환계에게 전달한다.
순환계받은 음료와 풍선을 들고 제기차기 10번 → 세포에게 전달한다.
세포풍선 2개를 몸으로 터뜨린다 = 세포호흡! 노폐물 공을 배설계 바구니에 넣는다.
배설계코끼리 코 10바퀴 돈 뒤, 가운데 배출 장소에 공을 넣는다.

순서: 소화계 + 호흡계 → 순환계 → 세포 → 배설계. 한 사람이라도 멈추면 몸 전체가 멈춘다. 5명보다 적으면 1인 2역.

이것만은 · 스스로 확인하기

오늘 꼭 기억할 것

  1. 동물이 생명활동을 하는 데 필요한 에너지는 세포호흡으로 얻는다.
  2. 동물은 에너지를 얻는 과정에서 소화, 순환, 호흡, 배설의 통합적인 작용이 일어난다.
  3. 영양소는 소화계, 산소는 호흡계에서 들어와 순환계를 통해 세포로 전달된다.

문제 풀이 1 · 하

세포호흡 과정을 나타낸 것이다. 빈칸에 알맞은 말을 쓰시오.

포도당 + ( ㉠ ) → ( ㉡ ) + 물 + ( ㉢ )

정답 ㉠ 산소   ㉡ 이산화 탄소   ㉢ 에너지

문제 풀이 2 · 중

기관계 (가)~(라)가 하는 일이다. (가)~(라)를 옳게 짝 지은 것은?

(가) 음식물 속 영양소를 소화하고 흡수한다.
(나) 산소를 받아들이고 이산화 탄소를 내보낸다.
(다) 영양소, 산소, 노폐물을 온몸으로 운반한다.
(라) 요소와 같은 노폐물을 오줌으로 내보낸다.

  1. (가) 소화계 (나) 순환계 (다) 호흡계 (라) 배설계
  2. (가) 소화계 (나) 호흡계 (다) 순환계 (라) 배설계
  3. (가) 순환계 (나) 호흡계 (다) 소화계 (라) 배설계
  4. (가) 소화계 (나) 배설계 (다) 순환계 (라) 호흡계
  5. (가) 배설계 (나) 호흡계 (다) 순환계 (라) 소화계

정답 ②

문제 풀이 3 · 상

표는 건강한 사람이 여러 활동을 할 때의 심장박동 수와 호흡률이다.

활동휴식걷기달리기
심장박동 수(회/분)7090140
호흡률(회/분)152030

ㄱ. 달리기를 할 때 근육 세포에 산소가 더 많이 필요하다.
ㄴ. 호흡률이 높아지면 이산화 탄소를 더 빨리 내보낼 수 있다.
ㄷ. 휴식할 때는 세포호흡이 일어나지 않는다.

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③