답변 내역

과학에서 연역적 탐구는 자연 현상을 관찰하면서 생긴 의문에 대한 답을 찾기 위해 가설을 세우고, 이를 실험적으로 검증해 결론을 이끌어내는 탐구 방법을 말하는데요 이 과정에서 실험을 진행할 때에는 변인을 통제해야 합니다. 이때 조작변인이란 가설을 검증하기 위해서 값을 변화시키는 변인을 말하는 것이며, 통제변인은 조작변인 이외에 실험에서 일정하게 유지해야 하는 변인을 말합니다. 예시로 물의 양이 식물의 성장에 미치는 영향을 알아보는 실험을 하기로 했다면, 이때 양을 변경할 물의 양이 조작변인이 되는 것이고, 그 외에 햇빛의 양, 토양의 성분, 바람의 세기 등은 모두 일정하게 통제해야 하는 통제변인이라고 하는 것입니다.

'세포호흡'이란 유기물을 분해하여 생명체의 에너지원인 ATP를 얻는 과정을 말합니다. 생물학적 연료인 유기물을 산소와 같은 무기전자수용체가 있는 상태에서 단계적으로 산화시켜 에너지를 얻고, ATP를 생산하는 과정인데요, 크게 세포질과 미토콘드리아에서 진행이 됩니다. 우선 세포질에서는 포도당을 피루브산으로 단계적으로 분해하는 해당과정이 진행되며, 분해된 피루브산은 미토콘드리아로 유입되어 TCA 회로를 거치고, 마지막으로 전자전달계에서 수소 이온의 농도 기울기를 형성하여 ATP 합성효소를 가동시켜 대량의 ATP를 얻어내게 됩니다.

이자(췌장)은 명치 끝과 배꼽 사이의 상복부에 위치한 소화기관이며 호르몬을 분비하는 내분비샘과 소화액을 분비하는 외분비샘으로 나뉘어집니다. 이자의 내분비샘인 랑게르한스섬에서는 인슐린과 글루카곤이 분비되어 혈당을 조절하는 역할을 하며, 외분비샘에서는 탄수화물을 분해하는 아밀라아제, 단백질을 분해하는 트립신, 지방을 분해하는 리파아제가 분비됩니다.

탄수화물은 크게 단당류, 이당류, 올리고당, 다당류로 구분할 수 있습니다. 단당류는 가수분해로 더 이상 분해되지 않는 탄수화물의 기본단위이며 포도당, 과당, 갈락토스가 이에 속합니다. 이당류는 두 개의 단당류가 글리코시드 결합에 의해 연결된 형태의 당이며 엿당, 설탕, 젓당이 있습니다. 올리고당은 단당류가 3~10개 정도 결합되어 있는 형태를 말하며 마지막으로 다당류는 올리고당보다 많은 수의 단위체가 연결되어 있는 중합체를 말합니다. 다당류에는 아밀로오스와 아밀로펙틴과 같은 녹말, 글리코겐이 있습니다.

간은 복부의 오른쪽 위, 횡격막의 아래에 위치하는 인체에서 가장 큰 고형 장기이며 크게 4개의 엽으로 이루어져 있습니다. 소화작용, 호르몬 대사, 해독작용, 살균작용 등 다양한 기능을 수행하므로 매우 중요한 장기인데요, 간에는 포도당을 글리코겐 형태로 저장하고, 저장된 글리코겐은 글루카곤에 의해 필요시에 포도당으로 분해되어 혈당을 높입니다. 또한 하루 1L의 담즘을 형성하며, 이외에도 혈액 응고에 필요한 혈장 단백질, 알부민 등을 합성하는 역할을 하며, 체내로 유해한 물질이 들어올 경우에는 이를 파괴하고 독소를 해독하는 작용을 합니다.

3대 영양소는 많은 열량을 공급하고 주로 신체의 에너지원으로 쓰이는 탄수화물, 단백질, 지방을 말합니다. 탄수화물 분해효소는 '아밀라아제'이며 침샘에서 분비되고, 이자에서 십이지장으로 분비됩니다. 단백질 분해효소는 '펩신'과 '트립신'이고 펩신은 위에서 분비되며, 트립신은 이자에서 분비됩니다. 마지막으로 지방 분해효소는 '리파아제'이며 이자에서 분비됩니다.

수용성 영양소에는 단당류, 아미노산, 비타민 B,C , 무기염류가 있는데요, 이러한 수용성 영양소는 융모의 모세혈관으로 흡수된 후 간문맥을 통해 일부는 흡수되고 나머지는 혈액으로 순환을 합니다. 과정은 [모세혈관 -> 간문맥 -> 간 -> 간정맥 -> 하대정맥 -> 심장] 순서로 진행됩니다. 지용성 영양소에는 지방산과 모노글리세리드, 비타민 A,D,E,K가 있는데요, 이러한 지용성 영양소는 융모 내의 림프관으로 흡수되어 혈액을 순환하게 됩니다. 과정은 [융털의 암죽관 -> 림프관 -> 가슴관 -> 쇄골하정맥 -> 상대정맥 -> 심장] 순서로 진행이 됩니다.

호흡계는 호흡을 담당하는 기관계를 말하는데요, 호흡계의 역할은 대기 중의 산소를 체내로 들어오게 하며, 세포호흡 과정에서 발생한 노폐물인 이산화탄소를 체외로 내보내는 역할을 합니다. 이러한 호흡계에서의 기체 교환의 원리는 '확산'인데요, 기체의 분압이 높은 쪽에서 낮은 쪽을 향해서 전달되는 방식을 말합니다. 기도를 통해 들어온 산소가 폐에 도달하면 폐의 산소 분압은 높고, 상대적으로 모세혈관의 산소 분압은 낮기 때문에 산소가 폐포로부터 모세혈관을 통해 온몸 세포로 전달되며, 반대로 온몸의 세포로부터 만들어진 이산화탄소는 이산화탄소 분압이 낮은 폐포로 향해 호흡을 통해 배출이 되는 것입니다.

'동맥혈'이란 산소가 풍부하고 이산화탄소가 적은 깨끗한 혈액이며, 반대로 '정맥혈'이란 산소가 적고 이산화탄소가 많은 혈액을 말하는데요 폐의 폐포의 모세혈관에서 불순물이 걸러진 폐정맥이 가장 순도 높은 동맥혈이라고 할 수 있으며, 대동맥 역시 동맥혈에 해당합니다. 대정맥과 폐동맥은 정맥혈에 속합니다.

배설계는 배설을 담당하는 기관들이 모여서 이루어진 기관계이며 크게 콩팥(신장), 방광, 요도로 구성되어 있습니다. 이중에서도 콩팥은 아랫배의 뒷쪽, 척추 양 옆에 위치한 장기이며 바소프레신(항이뇨 호르몬)의 작용을 통해 체내 수분 및 혈압을 조절하고, 혈액 속의 노폐물을 걸러내는 역할을 하며 두 개의 콩팥에 존재하는 약 200만 개의 필터를 이용하여 하루 평균 180L 가량의 혈액을 걸러내게 됩니다.