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Ⅶ. 호흡과 배설

생각 열기, 생각 넓히기

고산 등반과 산소, 당뇨병을 알자.

1차시

교과서

294～297

고산 등반과 산소

1

(1) 고산병 : 산소가 부족한 지역에서 활동할 때 산소 부족으로 일어나는 현상

① 머리가 터질듯이 아프고, 숨이 차며, 심장이 빠르게 뛰고, 평소보다 많은 피로를 느낀다.

② 심할 경우 폐수종 등으로 죽을 수도 있다.

③ 사람마다 나타나는 증상이나 정도가 다르다.

(2) 고산병이 나타날 경우 대처 방법

① 산소량이 부족해서 발생하는 고산병은 피로를 줄이는 것이 가장 좋은 방법이다.

② 무리한 운동은 삼가고 적응 기간을 갖도록 한다.

③ 충분한 휴식을 하면서 야채 및 산소 함량이 높은 음식을 섭취하고, 물을 자주 마신다.

당뇨병을 알자

2

(1) 당뇨병의 증상

▴ 혈당 검사

① 혈액 중의 포도당 농도가 높아지며, 오줌으로 포도당이 배출된다.

② 물을 많이 마시게 되고, 소변의 양이 늘어 화장실에 자주 가게 된다.

③ 체중이 줄어들게 된다.

④ 오랜 기간 고혈당 상태로 있게 되면 콩팥 기능 저하, 망막병증, 심혈관계 질환, 저리거나 통증을 느끼는 등 여러 가지 합병증이 생긴다.

(2) 당뇨병의 원인

① 제1형 당뇨병 : 인슐린을 체내에서 생산하지 못하는 경우

② 제2형 당뇨병 : 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의 식단과 운동 부족 및 스트레스 등 환경적인 요인이 있다.

(3) 당뇨병의 예방 및 관리

① 예방 : 생활 습관을 바꾸어 체중을 줄이면 100% 예방하는 것은 아니지만 부작용이 없는 방법이므로 적극 권장된다.

② 식이요법 : 체중을 줄이기 위해 칼로리 제한이 필요하고, 지방을 적게 먹는 것이 좋다.

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 호흡 기관은 어떤 일을 할까?

2차시

교과서

298～301

호흡 기관의 구조와 기능

1

(1) 코

▴ 기관과 기관지

① 공기를 들이마시고 내보내는 곳

② 코 속에는 많은 털이 있어 먼지를 걸러 낸다.

③ 점액질이 분비되어 습기를 조절하고 먼지를 제거한다.

(2) 기관

① 공기가 폐로 드나드는 통로

② 가슴 부분에서 2개의 기관지로 갈라져 폐로 연결된다.

③ 기관의 안쪽 면에는 수많은 섬모가 나 있으며, 섬모는 점액으로 덮여 있다.

④ 먼지 등의 이물질을 걸러 내어 섬모 운동을 통하여 바깥쪽으로 내보낸다.

(3) 기관지

① 기관에서 폐로 갈라진 가는 관

② 양쪽 폐에 연결되고, 여기에서 더욱 가늘게 갈라져서 수많은 폐포와 연결되어 있다.

(4) 폐

① 폐는 늑골과 횡격막에 싸여 가슴 양쪽에 1쌍이 있다.

② 폐포 : 기관지 끝에 연결된 포도송이 모양의 주머니로, 한 겹의 세포층으로 되어 있다.

③ 횡격막 : 가슴과 배를 구분하는 막으로 이완과 수축을 반복하면서 폐에 공기가 드나들게 한다.

폐포의 모양과 구조

▴ 폐포의 모양

2

(1) 비누 거품 모양으로 되어 있고, 바깥쪽에는 많은 모세 혈관이 분포한다.

(2) 전체 표면적이 테니스 경기장의 절반에 해당할 정도로 넓어 기체 교환이 효율적으로 일어난다.

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 호흡 운동은 어떻게 일어날까?

3차시

교과서

302～303

호흡 운동의 원리

1

(1) 폐는 근육이 없어 스스로 운동을 하지 못하므로 갈비뼈와 횡격막의 상하 운동으로 일어난다.

(2) 기체의 이동 : 기체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다.

호흡 운동 원리 알아보기

2

(1) 호흡 운동 실험 장치

구분	고무막을 잡아당길 때	고무막을 놓을 때
고무풍선	부풀어 오른다.	오므라든다.
병 속의 부피	증가	감소
병 속의 압력	감소	증가
공기의 이동	고무풍선으로 들어온다.	밖으로 나간다.

▴ 고무막을 잡아당길 때와 놓을 때

(2) 실험 장치와 실제 호흡 기관의 비교

실험 장치	고무풍선	고무막	유리병	Y자 유리관
호흡 기관	폐	횡격막	흉강	기관, 기관지

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 호흡 운동은 어떻게 일어날까?

4차시

교과서

304～305

들숨과 날숨

1

(1) 들숨, 숨을 들이쉴 때 : 횡격막이 내려가고 갈비뼈가 올라가면 폐의 압력이 낮아져 공기가 폐 속으로 들어온다.

(2) 날숨, 숨을 내쉴 때 : 횡격막이 위로 올라가고 갈비뼈가 아래로 내려가면 폐의 압력이 높아져 공기가 밖으로 나간다.

구분	횡격막	갈비뼈	흉강 부피	흉강 압력	폐 부피	폐 압력	공기 이동
들숨	아래로	위로	증가	낮아짐	증가	낮아짐	들어온다
날숨	위로	아래로	감소	높아짐	감소	높아짐	나간다

▴ 들숨과 날숨

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 기체 교환은 어떻게 일어날까?

5차시

교과서

306～307

들숨과 날숨의 성분 변화

1

(1) 들숨과 날숨의 기체 조성(수분 제외)

기체 조성	들숨(%)	날숨(%)
질소	79.02	79.2
산소	20.94	16.3
이산화탄소	0.04	4.5

(2) 날숨에는 들숨(공기)에 비해 이산화탄소가 많이 포함되어 있다.

(3) 사람의 날숨 속에도 산소가 포함되어 있기 때문에 인공호흡으로 호흡 운동을 하지 못하는 사람을 도울 수 있다.

▴ 날숨 (%)

▴ 들숨 (%)

석회수의 변화

2

(1) 석회수가 뿌옇게 흐려지는 것은 입김 속의 이산화탄소 때문이다.

(2) 날숨 속에 이산화탄소가 많이 포함되어 있는 이유 : 조직 세포로 운반된 산소는 호흡에 이용되고, 호흡에서 생긴 이산화탄소는 혈액에 의해 폐포로 운반되어 날숨을 통해 몸 밖으로 배출되기 때문이다.

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 기체 교환은 어떻게 일어날까?

6차시

교과서

308～309

외호흡과 내호흡

1

(1) 폐포에서의 기체 교환 : 호흡 운동을 통해 폐 속으로 공기가 들어오면, 폐포와 모세 혈관 사이에 기체 교환이 일어난다.

(2) 조직 세포에서의 기체 교환 : 폐포에서 기체 교환을 마친 혈액은 온몸의 조직으로 운반되어, 조직 세포와 모세혈관 사이에 기체 교환이 일어난다.

구분		폐포에서의 기체 교환	조직 세포에서의 기체 교환
외호흡과 내호흡		외호흡 : 폐포와 모세 혈관 사이	내호흡 : 조직 세포와 모세 혈관 사이
기체 이동	산소	폐포 → 모세 혈관	모세 혈관 → 조직 세포
	이산화탄소	모세 혈관 → 폐포	조직 세포 → 모세 혈관
기체 교환		산소는 폐포에서 모세 혈관 속으로, 이산화탄소는 모세 혈관에서 폐포 속으로 이동한다.	산소는 모세 혈관에서 조직 세포 속으로, 조직 세포에서 발생한 이산화탄소는 모세 혈관 속으로 이동한다.

▴ 외호흡과 내호흡

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 호흡으로 에너지를 어떻게 얻을까?

7차시

교과서

310

사람의 호흡과 자동차의 연소

1

(1) 호흡 : 생물이 탄수화물, 지방, 단백질 등의 유기물을 산화시켜 생활에 필요한 에너지를 얻는 과정

(2) 연소 : 물질이 산소와 결합하여 빛과 열을 내면서 타는 현상

호흡과 연소의 비교

2

(1) 모두 산소가 필요하고 반응 결과 에너지가 생성된다.

(2) 자동차는 연료를 산화시켜 에너지를 생성하는데, 생물은 영양소를 산화시킨다.

구분	세포 호흡	연소
과정	영양소 + 산소 → 이산화탄소 + 물 + 에너지	연료 + 산소 → 이산화탄소 + 물 + 에너지
공통점	산소와 결합하는 산화 반응이며, 반응 결과 에너지가 생성된다.
차이점	ㆍ체온(저온)에서 일어난다. ㆍ에너지가 천천히 소량씩 방출된다.	ㆍ고온에서 반응이 일어난다. ㆍ에너지가 빠르게 다량 방출된다.

Ⅶ. 호흡과 배설

1. 호흡

□ 호흡으로 에너지를 어떻게 얻을까?

8차시

교과서

311

에너지의 이용

1

세포 호흡으로 발생한 에너지는 여러 가지 생명 활동에 이용된다.

(1) 체온 유지 : 대부분의 에너지는 열에너지 형태로 방출되어 체온 유지에 쓰인다.

(2) 근육 운동, 생장, 대화, 공부 등 여러 가지 형태의 생활 에너지로 이용된다.

▴ 여러 가지 활동에 쓰이는 에너지

Ⅶ. 호흡과 배설

2. 배설

□ 호흡에 의해 생기는 노폐물은 어떻게 될까?

9차시

교과서

316～319

노폐물의 생성

1

(1) 영양소가 분해될 때(호흡) 발생하는 노폐물

① 탄수화물, 지방의 분해 : 탄수화물 → 이산화탄소 + 물 + 에너지

② 지방의 분해 : 지방 → 이산화탄소 + 물 + 에너지

③ 단백질의 분해 : 단백질 → 이산화탄소 + 물 + 에너지 + 암모니아

▴ 영양소가 분해될 때 생기는 노폐물

(2) 노폐물 : 영양소가 호흡에 의해 분해되어 생성된 찌꺼기와 사용하고 남은 여분의 물질

(3) 배설 : 우리 몸의 혈액에서 불필요한 물질을 몸 밖으로 내보내는 작용

배설이 필요한 까닭

2

(1) 암모니아 같은 세포에 유독한 물질을 제거

① 암모니아는 간에서 요소로 전환된 후 오줌과 땀으로 배설된다.

조직 세포(아미노산이 분해되어 암모니아 생성)

→ 간(독성이 약한 요소로 합성)

→ 콩팥(요소가 콩팥으로 운반된다.)

(2) 체액의 성분(삼투압, 산성도 등)을 일정하게 유지

Ⅶ. 호흡과 배설

2. 배설

□ 배설 기관은 어떤 일을 할까?

10차시

교과서

320～321

배설 기관

1

(1) 콩팥의 구조와 기능

① 주먹 만한 크기의 강낭콩 모양으로 척추 좌우에 1쌍이 있다.

② 혈액에서 노폐물을 걸러 오줌을 생성한다.

(2) 네프론 : 콩팥의 구조적, 기능적 단위

① 사구체 : 모세 혈관이 실 뭉치처럼 모여 있는 곳, 콩팥 동맥의 압력에 의하여 분자량이 작은 혈액 성분이 걸러진다.

② 보먼주머니 : 사구체를 둘러싸고 있는 주머니 모양의 구조, 사구체에서 걸러진 물질을 세뇨관으로 보낸다.

③ 세뇨관 : 모세 혈관으로 둘러싸여 있으며, 세뇨관과 모세 혈관 사이에 재흡수와 분비가 일어난다.

④ 콩팥 깔때기 : 콩팥의 가장 안쪽에 위치, 속이 비어 있는 구조로, 오줌을 일시적으로 저장한다.

⑤ 말피기소체 : 사구체와 보먼주머니를 합쳐 말피기소체라고 한다.

▴ 콩팥의 구조

Ⅶ. 호흡과 배설

2. 배설

□ 배설 기관은 어떤 일을 할까?

11차시

교과서

322～325

오줌의 생성 과정

1

(1) 콩팥 동맥과 콩팥 정맥의 혈액

① 노폐물이 많은 콩팥 동맥의 혈액이 콩팥으로 들어와 걸러져서 콩팥 정맥을 통해 나간다.

② 콩팥 정맥에는 노폐물이 적은 깨끗한 혈액이 흐른다.

③ 콩팥 정맥에서 요소의 농도가 가장 낮다.

(2) 여과, 재흡수, 분비

구분	일어나는 장소	이동하는 물질	특징
여과	사구체 → 보먼주머니	포도당, 아미노산, 무기 염류, 물, 요소	ㆍ사구체의 높은 혈압에 의해 일어난다. ㆍ혈구, 지방, 단백질 등 크기가 큰 물질은 여과되지 않는다.
재흡수	세뇨관 → 모세 혈관	포도당, 아미노산, 무기 염류, 물 등의 몸에 필요한 물질	ㆍ포도당, 아미노산은 100% 재흡수된다. ㆍ물, 무기 염류는 필요한 만큼 재흡수된다.
분비	모세 혈관 → 세뇨관	요소 등 몸에 불필요한 노폐물	ㆍ사구체에서 보먼주머니로 여과되지 않은 노폐물이 이동한다.

▴ 오줌의 생성 과정

오줌의 배설 과정

2

(1) 사구체에서 보먼주머니로 여과된 성분을 원료라고 한다.

(2) 분비 과정은 노폐물을 보다 많이 오줌으로 배설하기 위해 일어나는 과정이다.

(3) 재흡수 과정이 있으므로 건강한 사람의 오줌에는 포도당, 아미노산이 없다.

Ⅶ. 호흡과 배설

2. 배설

□ 소화, 순환, 호흡, 배설은 서로 어떤 관계를 가질까?

12차시

교과서

326～327

소화, 순환, 호흡, 배설의 관계

1

(1) 소화 기관과 순환 기관의 관계

① 소화된 영양소는 소장의 융털에서 모세 혈관이나 암죽관으로 흡수된다.

② 흡수된 영양소는 혈관을 따라 이동한다.

③ 혈관을 따라 이동한 영양소는 조직 세포로 들어가고, 조직 세포의 노폐물은 혈관으로 들어온다.

▴ 소장의 융털과 모세 혈관

(2) 호흡 기관과 순환 기관의 관계

① 폐포에서 산소가 모세 혈관으로 들어가 온몸의 조직 세포에 공급된다.

② 조직 세포에서 생긴 이산화탄소는 모세 혈관을 통해 폐의 폐포로 이동되어 방출된다.

(3) 소화 기관과 호흡 기관의 관계 : 탄수화물, 지방, 단백질은 분해될 때 이산화탄소가 생기고, 이 이산화탄소는 폐포로 이동되어 방출된다.

(4) 소화 기관과 배설 기관의 관계 : 단백질은 분해될 때 이산화탄소, 물, 에너지 외에도 암모니아가 생기고, 이 중 암모니아는 간에서 요소로 전환되어 오줌으로 만들어져 배설된다.

Ⅶ. 호흡과 배설

2. 배설

□ 소화, 순환, 호흡, 배설은 서로 어떤 관계를 가질까?

13차시

교과서

328～329

소화, 순환, 호흡, 배설 기관의 유기적 관계

1

(1) 소화, 순환, 호흡, 배설 기관은 순환 기관을 따라 흐르는 혈액에 의해 서로 연결되어 있다.

(2) 소화, 순환, 호흡, 배설 기관 중 어느 하나라도 문제가 생겨 그 기능을 다하지 못하면 다른 기관에 바로 영향을 미치게 되어 건강한 생활을 할 수 없다.

▴ 소화, 순화, 호흡, 배설 기관의 유기적 관계

Ⅶ. 호흡과 배설

2. 배설

□ 흡연은 우리 몸에 어떤 영향을 미칠까?

14차시

교과서

330～333

흡연이 인체에 미치는 영향

1

(1) 담배의 성분

① 약 4000여 가지의 유해 화학 물질이 들어 있다.

▴ 담배의 유해 물질

② 니코틴, 일산화탄소, 타르 등이 들어 있으며, 대부분 독소이거나 암을 일으킬 수 있는 물질이다.

③ 니코틴 : 습관성 중독을 일으키는 각성 물질로 담배를 계속 피우게 한다.

④ 일산화탄소 : 조직 세포에 산소 부족을 일으킨다.

⑤ 타르 : 암을 일으키는 여러 가지 물질이 들어 있다.

(2) 담배의 중독성

① 니코틴 중독 상태를 말한다.

② 니코틴 중독 상태가 되면 담배를 계속 피우게 된다.

③ 니코틴 중독 상태인 사람이 담배를 끊으면 금단 증상(정신이 멍한 상태 등)을 겪게 된다.

④ 담배는 끊기 어려운 것이므로 시작하지 않도록 한다.

(3) 청소년기의 흡연이 더 나쁜 까닭

① 성장기의 발달 장애를 일으킨다.

② 영양의 불균형 및 면역 체계에 이상을 일으켜 질병을 유발할 수 있다.

③ 지구력이 저하되는 등 운동 능력을 떨어뜨린다.

간접흡연

2

남이 피우는 담배 연기를 마시게 되는 것을 간접흡연이라고 한다.

(1) 간접흡연

① 주류연 : 흡연자가 들이마신 후 내뿜는 연기

② 부류연 : 타고 있는 담배 끝에서 나오는 생담배 연기

③ 간접흡연은 보통 부류연이 85%, 주류연이 15%를 차지한다.

(2) 간접흡연의 폐해

① 부류연은 독성 화학 물질의 농도가 주류연보다 높고 연기 입자가 더 작아서 폐의 더 깊은 부분에 영향을 미칠 수 있다.

② 담배를 피우지 않는 사람들에게까지도 건강을 해치게 하고 있다.

③ 여성 폐암 환자의 95%가 간접흡연의 피해자이다.