UNIT 3-3
동물과 에너지
먹은 음식은 소화되어 흡수되고, 들이마신 산소와 함께 순환계로 온몸의 세포에 전해져 세포 호흡으로 에너지가 돼요. 소화 · 순환 · 호흡 · 배설 네 기관계를 한 단원으로 묶어 보고, 자세한 3D 해부는 「몸속 기관계」 책으로 이어 가요.
이 단원을 마치면
- 영양소가 소화 효소의 작용으로 분해되어 흡수되는 과정을 소화 기관과 관련지어 설명한다.
- 심장 · 혈관 · 혈액의 구조와 기능을 알고, 온몸 순환과 폐순환의 경로를 쓴다.
- 호흡 운동의 원리를 모형으로 설명하고, 폐포에서 일어나는 기체 교환을 확산으로 설명한다.
- 노폐물이 배설되는 과정을 모식도로 나타내고, 네 기관계가 함께 세포 호흡을 돕는 것을 통합하여 설명한다.
소화 — 영양소를 작게 나누어 흡수하기
이 개념 문제 8개 풀기 →앞에서
중학에서 — 이 단원
다음에
음식물 속 탄수화물(녹말) · 단백질 · 지방은 에너지를 내는 영양소이고, 물 · 무기염류 · 바이타민은 에너지를 내지 않지만 몸의 기능을 조절해요. 녹말 · 단백질 · 지방은 크기가 커서 그대로는 세포막을 지나지 못해요. 그래서 소화 효소가 크기가 작은 영양소로 분해해요(소화).
| 영양소 | 검출 반응 |
|---|---|
| 녹말 | 아이오딘 반응 → 청람색 |
| 포도당 | 베네딕트 반응(가열) → 황적색 |
| 단백질 | 뷰렛 반응 → 보라색 |
| 지방 | 수단 Ⅲ 반응 → 선홍색 |
| 소화 기관 | 소화액 · 효소 | 하는 일 |
|---|---|---|
| 입 | 침 — 아밀레이스 | 녹말 → 엿당 |
| 위 | 위액 — 펩신 | 단백질 → 더 작은 단백질 |
| 소장 | 이자액 — 아밀레이스 · 트립신 · 라이페이스 | 녹말 · 단백질 · 지방 분해 |
| 소장 | 쓸개즙 (효소 없음) | 지방 덩어리를 작게 쪼갬 |
| 소장 | 소장 벽의 효소 | 엿당 → 포도당, 작은 단백질 → 아미노산 |
침의 소화 작용 실험
떨어뜨릴 시약
B 만 녹말이 사라지고 당이 생겨요. A(침이 없음)와 비교하면 침의 아밀레이스가 녹말을 분해한다는 것을, C·D·E 와 비교하면 효소가 체온 부근 · 알맞은 pH 에서 잘 작용하고 끓이면 작용하지 못한다는 것을 알 수 있어요.
해 볼 것 · 시간을 움직이며 녹말 용액에 침을 넣은 시험관만 아이오딘 반응이 사라지고 베네딕트 반응이 나타나는지 보세요. 물을 넣은 것, 끓인 침을 넣은 것과 비교해 효소가 작용하는 조건을 찾아요.
분해된 영양소는 소장 안쪽 벽의 수많은 융털에서 흡수돼요. 융털은 소장의 표면적을 넓혀 흡수가 잘 되게 해요. 포도당 · 아미노산처럼 물에 잘 녹는 영양소는 융털의 모세 혈관으로, 지방산 · 모노글리세리드는 암죽관으로 들어가 심장을 거쳐 온몸으로 가요. 큰창자에서는 주로 물이 흡수돼요.
밥의 녹말이 흡수될 수 있는 영양소가 되기까지 작용하는 소화액(효소)을 차례로 쓰고, 마지막 산물과 흡수되는 곳을 쓰세요.
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침(아밀레이스) → 이자액(아밀레이스) → 소장 벽의 효소. 마지막 산물은 포도당이고, 소장 융털의 모세 혈관으로 흡수돼요.
쓸개즙은 소화 효소가 없는데도 지방의 소화를 도와요. 어떻게 도울까요?
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지방 덩어리를 작은 알갱이로 쪼개(유화) 라이페이스가 닿는 면적을 넓혀 줘요. 쓸개즙은 간에서 만들어 쓸개에 저장했다가 소장으로 내보내요.
더 깊이 — 몸속 기관계 · 01 소화에서 위 · 소장 · 간 · 이자의 3D 해부 모형과 효소 실험을 자세히 볼 수 있어요.
순환 — 심장과 혈관으로 온몸에 나르기
이 개념 문제 8개 풀기 →앞에서
중학에서 — 이 단원
다음에
심장은 근육으로 된 펌프예요. 위의 두 방 심방(우심방 · 좌심방)은 정맥에서 혈액을 받아들이고, 아래의 두 방 심실(우심실 · 좌심실)은 혈액을 동맥으로 내보내요. 판막이 있어 혈액이 거꾸로 흐르지 않아요. 온몸으로 혈액을 보내는 좌심실의 벽이 가장 두꺼워요.
| 동맥 | 모세 혈관 | 정맥 | |
|---|---|---|---|
| 혈액의 방향 | 심장 → 온몸 | 동맥과 정맥을 이음 | 온몸 → 심장 |
| 벽 | 두껍고 탄력 있음 | 세포 한 층 | 얇음, 판막 있음 |
| 혈압 | 가장 높음 | 중간 | 가장 낮음 |
| 하는 일 | 혈액을 빠르게 보냄 | 물질 교환 | 혈액을 심장으로 |
혈액은 액체 성분인 혈장(영양소 · 이산화 탄소 · 노폐물 운반)과 세포 성분인 혈구 — 산소를 나르는 적혈구, 세균을 잡아먹는 백혈구, 혈액을 굳게 하는 혈소판 — 로 되어 있어요.
혈액은 두 길을 번갈아 돌아요.
- 온몸 순환: 좌심실 → 대동맥 → 온몸의 모세 혈관 → 대정맥 → 우심방
- 폐순환: 우심실 → 폐동맥 → 폐의 모세 혈관 → 폐정맥 → 좌심방
폐순환에서 혈액이 지나는 곳을 순서대로 쓰고, 폐정맥에 흐르는 혈액의 종류를 쓰세요.
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우심실 → 폐동맥 → 폐의 모세 혈관 → 폐정맥 → 좌심방. 폐에서 산소를 받았으므로 폐정맥에는 동맥혈이 흘러요.
물질 교환이 동맥이나 정맥이 아니라 모세 혈관에서 일어나는 까닭을 두 가지 쓰세요.
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모세 혈관은 ① 벽이 세포 한 층으로 매우 얇고, ② 온몸에 그물처럼 퍼져 있어 혈액이 아주 천천히 흐르기 때문이에요. 그래서 혈액과 조직 세포 사이에 산소 · 영양소와 이산화 탄소 · 노폐물이 잘 오가요.
더 깊이 — 몸속 기관계 · 02 순환에서 심장 판막 · 관상동맥 · 혈관 벽 · 혈액 세포를 3D 로 자세히 볼 수 있어요.
호흡 — 산소를 들이고 이산화 탄소를 내보내기
이 개념 문제 6개 풀기 →앞에서
중학에서 — 이 단원
다음에
더 높은 층은 준비 중
공기는 코 → 기관 → 기관지 → 폐로 들어가요. 폐는 포도송이 같은 수억 개의 작은 공기 주머니 폐포로 되어 있어 표면적이 아주 넓어요.
폐는 근육이 없어 스스로 움직이지 못해요. 갈비뼈와 가로막이 움직여 가슴 안(흉강)의 부피와 압력을 바꾸면 공기가 드나들어요(호흡 운동).
| 들숨 | 날숨 | |
|---|---|---|
| 갈비뼈 | 위 · 앞으로 올라감 | 아래로 내려감 |
| 가로막 | 아래로 내려감 | 위로 올라감 |
| 흉강의 부피 | 커짐 | 작아짐 |
| 폐 속 압력 | 낮아짐 → 공기가 들어옴 | 높아짐 → 공기가 나감 |
고무막 호흡 모형
| 페트병 | 가슴(흉강) — 갈비뼈로 둘러싸인 공간 |
| Y자 관 | 기관 · 기관지 |
| 풍선 | 폐 |
| 고무막 | 가로막 |
이 모형의 한계: 갈비뼈의 움직임을 나타내지 못해요(페트병은 단단하니까). 실제로는 갈비뼈가 위·앞으로 올라가는 것도 흉강을 넓혀요 — 아래 3D 호흡 운동 모형에서 함께 볼 수 있어요.
해 볼 것 · 고무막을 당기면 병 속 공간이 커져 압력이 낮아지고, 바깥 공기가 풍선(폐) 속으로 들어와요. 모형의 병 · 풍선 · 고무막이 우리 몸의 어디인지, 모형이 나타내지 못하는 것(갈비뼈의 움직임)은 무엇인지 생각해 봐요.
폐포와 그 둘레의 모세 혈관 사이에서는 확산 — 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 물질이 퍼져 나가는 현상 — 으로 기체가 교환돼요. 산소는 폐포에서 모세 혈관으로, 이산화 탄소는 모세 혈관에서 폐포로 이동해요.
들숨이 일어날 때의 변화를 차례로 쓰세요: 폐 속 압력, 흉강의 부피, 갈비뼈와 가로막의 움직임, 공기의 이동
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갈비뼈가 올라가고 가로막이 내려간다 → 흉강의 부피가 커진다 → 폐 속 압력이 낮아진다 → 바깥 공기가 폐로 들어온다.
더 깊이 — 몸속 기관계 · 03 호흡에서 기관지 나무와 폐포를 3D 로 볼 수 있어요.
배설과 세포 호흡 — 네 기관계의 협력
이 개념 문제 8개 풀기 →앞에서
중학에서 — 이 단원
다음에
세포가 영양소를 분해하면 노폐물이 생겨요. 탄수화물 · 지방이 분해되면 이산화 탄소와 물이, 단백질이 분해되면 이산화 탄소 · 물과 함께 독성이 강한 암모니아가 생겨요. 암모니아는 간에서 독성이 적은 요소로 바뀌어요. 이산화 탄소는 폐에서 날숨으로, 물은 날숨 · 땀 · 오줌으로, 요소는 콩팥에서 오줌으로 나가요(배설).
콩팥에는 오줌을 만드는 단위인 네프론(사구체 · 보먼주머니 · 세뇨관)이 100만 개쯤 있어요.
- 여과: 혈압으로 사구체의 혈액 속 물 · 포도당 · 아미노산 · 요소 · 무기염류가 보먼주머니로 걸러져요(혈구 · 단백질처럼 큰 것은 걸러지지 않음).
- 재흡수: 세뇨관을 지나는 동안 포도당 · 아미노산은 모두, 물과 무기염류는 대부분 다시 모세 혈관으로 흡수돼요.
- 분비: 미처 걸러지지 않은 노폐물이 모세 혈관에서 세뇨관으로 더 나와요.
만들어진 오줌은 오줌관 → 방광 → 요도를 거쳐 몸 밖으로 나가요.
건강한 사람의 오줌에 포도당과 단백질이 없는 까닭을 각각 쓰세요.
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포도당은 사구체에서 걸러지지만 세뇨관에서 모두 재흡수되기 때문이에요. 단백질은 크기가 커서 처음부터 사구체에서 여과되지 않기 때문이에요.
네 기관계는 세포 호흡을 위해 함께 일해요. 소화계가 흡수한 영양소와 호흡계가 받아들인 산소는 순환계를 따라 온몸의 세포로 가요. 세포는 영양소를 산소로 분해해 생명 활동에 필요한 에너지를 얻고(세포 호흡), 생긴 이산화 탄소는 순환계 → 호흡계로, 요소는 순환계 → 배설계로 나가요. 운동을 하면 세포 호흡이 많아져 숨이 가빠지고 심장이 빨리 뛰어요.
물질의 길 따라가기
온몸의 세포
세포 호흡: 포도당 + 산소 → 이산화 탄소 + 물 + 에너지. 이 에너지로 근육이 움직이고 체온을 유지하며 몸이 자란다. 단백질(아미노산)을 쓰면 요소 같은 질소 노폐물도 생긴다(요소는 간에서 만들어짐).
해 볼 것 · ‘산소’를 고르면 공기 → 호흡계 → 순환계 → 세포, ‘요소’를 고르면 세포 → 순환계 → 배설계 → 오줌의 길만 진하게 보여요. 포도당과 이산화 탄소의 길도 따라가 보세요.
밥의 녹말에서 나온 포도당이 발가락 근육 세포에서 에너지가 되기까지 거치는 기관계를 순서대로 쓰고, 이때 필요한 기체가 어디에서 오는지 쓰세요.
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소화계(소화 · 흡수) → 순환계(혈액으로 운반) → 발가락 근육 세포에서 세포 호흡. 필요한 산소는 호흡계(폐포)에서 혈액으로 들어와 순환계를 따라 와요.
달리기를 하면 숨이 가빠지고 심장 박동이 빨라지는 까닭을 세포 호흡과 관련지어 쓰세요.
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근육이 많이 움직이면 에너지가 많이 필요해 세포 호흡이 활발해져요. 그래서 더 많은 산소와 영양소를 빨리 공급하고 이산화 탄소를 빨리 내보내야 하므로, 호흡 운동과 심장 박동이 빨라져요.
단백질이 분해될 때 생기는 암모니아는 어떻게 몸 밖으로 나갈까?
들숨이 일어날 때의 변화로 옳은 것은?
더 깊이 — 몸속 기관계 · 04 배설 · 05 세포호흡과 기관계의 통합에서 네프론과 물질의 길을 더 자세히 볼 수 있어요.
- 쓸개즙은 소화 효소다? — 쓸개즙에는 효소가 없어요. 지방을 작은 알갱이로 쪼개 소화를 도와요.
- 지방 성분도 융털의 모세 혈관으로 흡수된다? — 지방산 · 모노글리세리드는 암죽관으로 들어가요.
- 동맥에는 늘 동맥혈이 흐른다? — 폐동맥에는 정맥혈, 폐정맥에는 동맥혈이 흘러요.
- 폐가 스스로 부풀어 공기를 빨아들인다? — 갈비뼈와 가로막이 흉강의 부피 · 압력을 바꿔요.
- 콩팥에서 걸러진 것은 모두 오줌이 된다? — 포도당 · 아미노산은 모두, 물은 대부분 재흡수돼요.
한 장 요약
한 장 요약
- 소화: 녹말 → 포도당(침 · 이자액 · 소장 효소), 단백질 → 아미노산(펩신 · 트립신 · 소장 효소), 지방 → 지방산 + 모노글리세리드(라이페이스, 쓸개즙이 도움). 융털에서 흡수 — 수용성은 모세 혈관, 지방 성분은 암죽관.
- 순환: 2심방 2심실 · 판막, 동맥(혈압 높음) · 모세 혈관(물질 교환) · 정맥(판막). 혈장 + 적혈구 · 백혈구 · 혈소판. 온몸 순환(좌심실 → … → 우심방), 폐순환(우심실 → … → 좌심방).
- 호흡: 코 → 기관 → 기관지 → 폐(폐포). 들숨 = 갈비뼈 ↑ · 가로막 ↓ → 흉강 커짐 → 압력 낮아짐 → 공기 들어옴. 폐포 ↔ 모세 혈관은 확산으로 기체 교환.
- 배설 · 세포 호흡: 암모니아 → 간에서 요소 → 콩팥(네프론: 여과 · 재흡수 · 분비) → 오줌관 → 방광 → 요도. 소화계 · 호흡계가 들인 영양소 · 산소를 순환계가 세포로 나르고, 세포 호흡으로 에너지를 얻어요.
교육과정 · 2022 개정 중학교 과학 · 2학년 · 동물과 에너지 · [9과13-01]~[9과13-05] · 3D 해부 모형 BodyParts3D (CC BY 4.0) · 기관계마다 더 자세한 단원은 「몸속 기관계」 책에 있어요.
Practice
문제 풀기 30문제
음식물 속에 녹말이 있는지 알아볼 때 쓰는 반응과 그 색으로 옳은 것은?
지방을 지방산과 모노글리세리드로 분해하는 소화 효소는?
대동맥과 이어져 혈액을 온몸으로 내보내는 심장의 방은?
헤모글로빈이 있어 산소를 나르는 혈구는?
폐를 이루는 수억 개의 작은 공기 주머니로, 모세 혈관이 둘러싸고 있어 기체 교환이 일어나는 곳의 이름을 쓰세요.
답혈액 속 노폐물을 걸러 오줌을 만드는 기관은?
소화 효소와 그 효소가 분해하는 영양소를 바르게 짝 지은 것은?
단백질이 소화되어 흡수될 때의 마지막 산물은?
소장의 융털에서 지방산과 모노글리세리드가 흡수되어 들어가는 곳은?
정맥에 대한 설명으로 옳은 것은?
온몸 순환의 경로로 옳은 것은?
날숨이 일어날 때의 변화로 옳은 것은?
폐포와 모세 혈관 사이에서 산소가 이동하는 방향과 그 원리는?
단백질이 분해될 때 생기는 암모니아는 어디에서 무엇으로 바뀌나요?
네프론에서 혈액 속 물질이 처음 걸러지는(여과) 곳은?
세포가 세포 호흡으로 에너지를 얻는 데 필요한 물질을 모두 고르세요.
표는 녹말 용액에 여러 물질을 넣어 37 °C 에 10분 둔 뒤 아이오딘 반응을 본 결과예요. 이 실험으로 알 수 있는 것으로 가장 알맞은 것은?
시험관 넣은 것 아이오딘 반응 A 침 변화 없음 B 물 청람색 C 끓인 침 청람색 쓸개즙에 대한 설명으로 옳은 것은?
산소를 많이 가진 동맥혈이 흐르거나 들어 있는 곳을 모두 고르세요.
혈관 가운데 모세 혈관에서 혈액과 조직 세포 사이의 물질 교환이 일어나는 까닭으로 옳은 것은?
고무막 호흡 모형에서 병 아래의 고무막을 아래로 당겼어요. 이때의 변화와 우리 몸에서 고무막이 나타내는 것을 바르게 짝 지은 것은?
들이쉬는 공기와 내쉬는 공기를 비교한 설명으로 옳은 것은?
표는 건강한 사람의 혈장, 보먼주머니로 걸러진 액체(원오줌), 오줌 속 물질의 농도(%)예요. 여과되지만 세뇨관에서 모두 재흡수되는 물질은?
물질 혈장 원오줌 오줌 단백질 8 0 0 포도당 0.1 0.1 0 요소 0.03 0.03 2 위 표에서 오줌 속 요소의 농도는 원오줌 속 요소의 농도의 약 몇 배인지 구하세요. (소수 첫째 자리에서 반올림)
물질 혈장 원오줌 오줌 단백질 8 0 0 포도당 0.1 0.1 0 요소 0.03 0.03 2 답배침의 소화 작용을 알아보는 실험에서 시험관들을 37 °C 물에 담가 두는 까닭과, 침 대신 물을 넣은 시험관을 함께 두는 까닭을 각각 쓰세요.
왼발의 모세 혈관에서 이산화 탄소를 받은 혈액이 그 이산화 탄소를 폐포로 내보내기까지 거치는 순서로 옳은 것은?
고무막 호흡 모형이 우리 몸의 호흡 운동을 잘 나타내지 못하는 점을 두 가지 쓰세요.
콩팥이 제 기능을 하지 못하면 혈액 속 요소의 농도는 어떻게 되고, 몸에 어떤 문제가 생길지 까닭과 함께 쓰세요.
표는 사람의 기관계 A ~ D 가 하는 일이에요. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. A 에서 흡수한 포도당은 C 를 거쳐 온몸의 세포로 간다. ㄴ. B 에서 혈액으로 들어간 산소는 세포 호흡에 쓰인다. ㄷ. 세포에서 생긴 요소는 B 를 거쳐 몸 밖으로 나간다.)
기관계 하는 일 A 영양소를 소화하고 흡수한다 B 산소를 받아들이고 이산화 탄소를 내보낸다 C 영양소 · 기체 · 노폐물을 온몸으로 운반한다 D 혈액 속 노폐물을 걸러 오줌으로 내보낸다 혈액의 성분에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 적혈구는 핵이 없고 헤모글로빈으로 산소를 나른다. ㄴ. 혈소판은 몸속에 들어온 세균을 잡아먹는다. ㄷ. 혈장은 영양소와 이산화 탄소, 노폐물을 운반한다.)
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- 2026-10-16
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