학습 목표
● 준비 학습 ●
1. 녹말, 단백질, 지방 등의 영양소는 어떠한 과정을 거쳐 분해가 되는지 알아보자.
→ 영양소는 소화액 속에 들어 있는 소화 효소에 의해 가수분해된다.
2. 산소, 양분, 호르몬 등은 어떠한 과정을 거쳐 운반되는지 알아보자.
→ 혈액의 운반시에 함께 운반된다.
3. 음식물을 산화시켜 에너지를 얻는 호흡 운동의 원리에 대하여 조사하여 보자.
→ 횡경막과 늑골의 상하 운동에 의해 호흡을 한다(폐포는 스스로 움직일 수 있는 근육을 가지고 있지 않기 때문)
4. 신장의 역할에 대하여 토론하여 보자.
→ 여과 작용, 재흡수 및 재분비 작용
5. 신체의 기능과 질병, 건강은 어떠한 관련이 있는지 조사하여 보자.
→ 신체는 충분한 영양과 수면을 취했을 때 정상적인 상태가 유지되며, 정상적인 상태가 아닌 항상성이 깨어졌을 때 질병이 생기게 된다.
6. 음식물과 질병은 어떠한 관계가 있는지 알아보자.
→ 사람의 에너지 근원은 음식물이기 때문에 충분한 영양분 섭취가 이루어지지 않으면 그에 따른 질병이 생기게 된다.
1) 영양소
2) 소화
(1) 사람의 소화 효소의 종류와 작용
부분 |
소화액 |
산도 |
효소·작용 물질 |
작 용 |
입 |
침 |
거의 중성 |
아밀라아제 |
녹말 → 엿당 |
위 |
위액 |
산성 |
펩신 |
단백질 → 펩톤 카제인 → 파라카제인 |
이자 |
이자액 |
염기성 |
리파아제 아밀라아제 트립신, 키모트립신 펩티다아제 |
지방 → 지방산 + 글리세롤 녹말 → 엿당 단백질 → 폴리펩티드 폴리펩티드 → 아미노산 |
소장 |
장액 |
염기성 |
말타아제 수크라아제 락타아제 펩티다아제 |
엿당 → 포도당 + 포도당 설탕 → 과당 + 포도당 젖당 → 갈락토오스 + 포도당 펩티드 → 아미노산 |
간 |
쓸개즙 |
염기성 |
리파아제 |
지방을 유화시킴 |
(2) 기계적 소화와 화학적 소화
심화 학습 문제
1. 영양소
1. 영양소
생물이 살아가기 위해서 음식물로부터 얻는 물질
▶ 3대 영양소 ⇒ 에너지원 - 탄수화물, 지방, 단백질
▶부영양소 ⇒ 몸 구성 및 생리원소 (물질대사) - 비타민, 무기염류, 물
필수 영양소
그 생물체가 합성하지 않으며, 그 기능을 다른 영양소가 대신할 수 없는 영양소
영양가 : 영양소 1g이 체내에서 이용될 때 내는 에너지
※열량 : 유기물 1g이 완전 산화할 때 발생하는 것으로 단위는㎈(1㎉)로 표시한다(1 ㎉ = 1,000㎈)
※ 1㎈ = 물 1g이 기압에서 14.5℃에서 15.5℃로 올리는데 필요한 열량 (물 1g을 1℃ 높이는데 필요한 열량)
1) 기초 대사량
: 생명 유지에 필요한 최저 열량
(활동은
하지 않고, 안정된 상태에서 생명 유지에 필요한 최저의 열량 :나이, 체중, 성별에
따라 다르다) (1,200 ∼ 1,400㎉/1일)
2) 작업 대사량 : 생명 유지 외에 생활 활동에만 필요한 열량
3) 1일 보건 대사량 : 하루의 생활에 필요한 열량(기초 대사량+작업 대사량) - 약 2,300 ∼ 2,400㎉
2. 영양소의 종류와 기능
1) 탄수화물《Carbonhydrate》 (C . H . O의 원소 비 = 1 : 2 : 1) (1일 필요량 : 400∼500g)
(1) 에너지원으로 사용 : 4K㎈/g
(2) 가수(加水)분해(分解)되면 다당류 → 이당류 → 단당류
(3) 동물은 근육, 간에 글리코겐 상태로 저장함(여분)
(4) 검출 방법
(5) 종류
2) 지방《Lipid》 : C, H, O로 구성 (1일 필요량 : 50g)
(1) 1g에 9K㎈/g - 고에너지원
(2) 피하지방, 장간막, 뇌, 신경의 구성 성분, 체온 유지
(3) 가수분해 → 지방산(3) + 글리세롤(1)
(4) 검출 방법 :수단 Ⅲ 용액→ 선홍색
(5) 필수 지방산 : 지방산 중에서 다른 영양소에서 만들어지지 않으므로 반드시 음식물로 섭취해야 되는 지방(리롤산, 리롤레인산, 아라키톤). 특히 비타민 F라고도 함
(6) 종류
3)단백질《Protein》 - 구성원소가 C, H, O, N, P, S (끊임없이 합성 분해됨) (1일 필요량:60∼90g)
(1) 원형질, 효소, 호르몬, 호흡 색소 등의 구성 물질
(2) 단백질은 가수분해되어 아미노산이 된다
(3) 필수 아미노산 : 다른 영양소로부터 합성되지 않으므로 반드시 먹어서 섭취해야 하는 것.(성인 = 8가지, 어린이 = 10가지)
※ 체중 1㎏에 대한 하루의 필요량을 ㎎으로 표시한 것.(㎎/㎏/일)
(4) 4㎉/g - Peptid Linkage
(5) 검출 방법
5) 비타민 : VITAMIN ⇒ 펑크(Funk; 1910, 영)가 쌀겨에서 비타민 B1을 발견
(1) 극히 적은 양으로 체내 생리 기능 조절(에너지원, 몸의 구성성분은 아니다)
(2) 체내에서 합성되지 않으므로 외부에서 필수적으로 흡수해야 함.
(3) 종류
(4) Pro-Vitamin : 섭취하면 체내에서 비타민화 되는 것.
①최초 언급 : 홉킨스(1906) - 3대 영양소와 무기염류
포함된 인공 사료로 쥐를 길렀더니 잘 자라지 않았다.
그
후 우유를 넣어주니 잘 자랐다(우유 속에 미지의 영양소가 존재?)
②스즈키(1911) : 쌀겨에서 각기병(脚氣病)을 예방하고 치료할 수 있는 물질 발견(오리자린)
③펑크(1912) : 쌀겨에서 조류의 각기병에 효과 있는 성분 분리
※Vita : 생명(라틴어) + Amine : 질소를 함유한 유기물
※Vitamine : 아민을 함유하고 있으면서 생명 유지에 필수적인 물질
※Vitamine A : Amine이 없다 → Vitamin
비타민 |
체내에서의 작용 |
결핍증 |
함 유 식 품 |
|
지 용 성 비 타 민 |
A (A1..β-carotene) |
시홍의 구성 성분, 상피 보호, 생장 촉진. 시각 형성물질 |
야맹증, 각막 건조증 |
간유, 녹황색,채소, 노른자 |
D (calciferol) |
Ca, P의 대사 촉진, 뼈,이의 발육 촉진. 뼈,이의 형성 |
구루병, 뼈, 이의 발율 불량 |
간유, 노른자,버섯, 버터 |
|
E (tocopherol) |
생색샘의 조절, 정자와 태반 형성 촉진. 적혈구 파괴 방지 |
생식샘 장애, 불임증, 유산 |
쌀과 보리의 씨눈, 효모 |
|
K (phylloquinone) |
프로트롬빈의 생성 촉진, 혈액 응고 촉진 |
혈액 응고 장애 |
녹색 야채, 토마토, 간유 |
6) 무기염류 : 원형질의 콜로이드성 유지, 체액의 삼투압 유지
(1) 체내의 생리 기능 조절
(2) 에너지원이 아니다
(3) 몸의 구성 성분으로 체액의 농도나 pH유지
(4) 사람에 필요한 무기염류의 종류와 작용
(5) 혈액 내의 NaCl의 농도 : 포유류(0.85%), 변온 동물(0.65%)
<무기 염류의 종류와 기능>
종류 |
작 용 |
결 핍 증 |
1일 요구량 |
Na |
삼투압 조절, 활동 전위 발생 |
탈수, 근육 경련 |
6g |
K |
삼투압 조절, 활동 전위 발생 |
근수축 장애 |
1 ∼ 2g |
P |
뼈, 인, 핵산, ATP 성분 |
뼈의 무기 염류 부족 |
1.5g |
Cl |
혈장, 위산의 성분, 삼투압 조절 |
근육 경련 |
3g |
Ca |
뼈, 이, 혈장의 성분, 혈액 응고·근수축에 관여 |
근육 경련, 뼈의 무기 염류 부족 |
1g |
Mg |
뼈, 혈장, 조효소의 성분, 효소의 활성화 |
테타니병 |
미량 |
I |
갑상선 호르몬(티록신) 성분 |
크레틴병, 갑상선 부종 |
미량 |
Fe |
헤모글로빈, 시토크롬의 성분 |
빈혈 |
미량 |
S |
단백질의 성분, 효소의 활성화 |
|
미량 |
7) 물
(1) 세포 내에서 여러 가지 물질을 녹이는 좋은 용매이다.
(2) 원형질의 구성, 체온 조절, 생체 반응의 장소.
(3) 체액은 양분, 호르몬, 효소, 항체, 노폐물 등을 수송한다.
(4) 체중의 약 70∼80% 차지
□ 음식물을 오래 씹을수록 소화가 잘되는 이유는 무엇인가?
☞ 음식물을 오래 씹을수록 음식물이 잘게 분쇄되어 음식물과 소화액이 접하는 면적이 넓어지므로 소화의 속도가 빨라진다.
2. 영양소 검출 방법
우리는 다양한 음식물을 섭취하여 영양소를 얻고 있으며 음식물 속에 함유되어 있는 영양소는 영양소 검출방법으로 확인할 수 있다.
1) 포도당 검출
2) 녹말 검출
3) 지방 검출
4) 단백질 검출
(1) 뷰렛 반응
(2) 크산토프로테인 반응
2. 소화 작용
1) 소화 과정
음식물로 섭취된 고분자 유기 화합물이 소화 효소의 작용을 받아 흡수 가능한 저분자 유기 화합물로 분해되는 과정.
(1) 입에서의 소화
(2) 위에서의 소화
(3) 소장에서의 소화
(4) 대장의 작용
<사람의 소화 효소와 그 기능>
분비샘 |
소화 효소 |
기 질 |
주요 분해 산물 |
침 샘 |
아밀라아제 |
녹말 |
엿당 |
위 샘 |
펩신 |
단백질 |
폴리펩티드 |
이 자 |
트립신 키모트립신 리파아제 펩티다아제 |
단백질 단백질 지방 펩티드 |
폴리펩티드 폴리펩티드 지방산과 글리세롤 아미노산 |
소 장 |
엔테로키아아제 수크라아제 락타아제 말타아제 |
트립신 설탕 젖당 엿당 |
트립신 포도당과 과당 포도당과 갈락토오스 포도당 |
3. 소화된 양분의 흡수와 이동
수용성 양분은 모세혈관으로, 지용성 양분은 융털의 압죽관으로 흡수되어 심장으로 이동한 후, 온몸의 조직 세포로 운반된다.
1) 양분의 흡수 : 융털의 모세혈관과 림프관 사이에서의 양분의 흡수는 에너지소비에 따른 능동수송.
(1) 모세혈관에서의 양분의 흡수 - 단당류,아미노산,수용성 비타민,무기염류
(2) 림프관에서의 양분의 흡수 - 지방산,글리세롤, 지용성 비타민
2) 양분의 이동
(1) 단당류,아미노산,무기염류,수용성V ⇒ 모세혈관 → 간문맥 → 간 → 정맥 → 심장 → 동맥 → 온몸
(2) 지방산,글리세롤,지용성 비타민 ⇒림프관(암죽관) → 가슴관 → 쇄골하정맥 → 심장 → 동맥 → 온몸
4. 소화 작용에 영향을 미치는 요인
소화 효소는 구성 성분이 단백질이기 때문에 pH와 온도의 영향을 받는데, 최적 pH 범위는 소화 효소의 종류에 따라 다르지만 최적 온도는 효소의 종류에 관계없이 체온 범위인 35 ∼ 40℃이다.
◆ 효소의 특징
◆ 소화 효소의 최적 pH
1) 혈액의 순환
심화 학습 문제
1. 혈액의 구성
1) 혈구 - 혈액 전체의 45 % 차지
(1) 적혈구 : 산소의 운반
가) 헤모글로빈 함유(Hemoglobin) (혈액이 붉게 보임 : 혈색소)
나) 척추동물 핵이 있다(사람의 경우 처음에는 핵이 있으나 퇴화됨) 볼록한 원형(도너츠 모양)
다) 지름 7 ∼8㎛, 두께 2㎛(1㎣ 속에 남자 : 500만개, 여자는 450만개 함유함)
라) 생성과 파괴
마) 기능 : 헤모글로빈을 품고 있어서 산소의 운반, 탄산무수화효소를 가지고 있어 CO2를 탄산염, 탄산수소염으로 만들어 CO2의 운반에도 관여함
(2) 백혈구 - 식균 작용
가) 핵을 가진 완전한 세포, 대형 백혈구(골수 생성 : 12∼25㎛), 소형 백혈구 (지라, 림프 생성 : 8∼12㎛)
나) 종류
다) 생성 및 파괴
※ 백혈병 : (미성숙된 백혈구가 이상적으로 증식하는 병= 혈액의 암). 림프절이 붓고 빈혈이 심해 잇몸에서 피가 나옴. 성숙한 적혈구, 백혈구는 감소함. 정상인의 백혈구 수 : 6,000~8,000개/㎣ , 염증환자 : 14,000 ~ 16,000개/㎣
라) 기능 : 많은 위족을 내어 혈관벽을 통과하여 조직을 드나 들면서 몸 안에 들어온 이물질이나 세균을 잡아 먹는 식균 작용.림프구는 항체를 만들어 면역 효과
(3) 혈소판 : 혈액의 응고에 관여
가) 골수의 거대 세포의 위족이 갈라져서 혈액 속으로 들어온 모양이 일정치 않은 세포의 단편. 무핵, 무색이며 크기는 2∼3㎛ 정도
나) 출혈시 혈액의 응고에 관여
다) 수명 : 3∼4일. 파괴 : 간, 지라
◈ 혈액의 기능
①운반 기능 : O2, CO2, 양분, 노폐물 운반
②방어 기능 : 혈액의 응고시 출혈 방지, 백혈구의 식균 작용, 림프구의 항체 형성에 의한 면역 작용
③조절 작용 : 체온, 삼투압, pH조절
▣ 혈액의 보호 기능
①1단계 : 응고 과정 - 출혈 방지, 세균 침투 방어
②2단계 : 식균 작용 - 침입한 세균 제거
③3단계 : 항체 형성 - 이물질과의 전투(영구 면역 형성)
⊙ 혈구의 생성 및 파괴 장소
구분 종류 |
생성 장소 |
파괴 장소 |
적혈구 |
뼛속(골수) |
간, 지라 |
백혈구 |
뼛속, 림프샘, 지라 |
뼛속, 지라 |
혈소판 |
뼛속 |
지라 |
2) 혈장 : 혈액 전체의 55 % 차지
(1) 세포간 지질(엷은 황색). 물 90%, 단백질(8~9%), 포도당(0.1%), 아미노산,지방, 비타민, 호르몬, 요소 등을 함유함.(pH=약 7.3)
(2) 글로불린 - 항체의 주성분. 피브리노오겐 - 혈액 응고시 피브린으로 되어 혈구를 묶음
※ 알부민, 글로불린, 피브리노오겐 - 혈장 단백질
(3) 혈장 속의 포도당(0.1%)인 혈당은 생명 활동의 에너지원으로서 세포에 공급되며 자율신경과 호르몬에 의해 일정하게 유지됨.
(4) 무기염류는 혈장 단백질과 함께 혈액의 삼투압, pH 등을 일정하게 유지함
※ 생리적 염류 : 포유류(0.9%), 양서류(0.65%)
(5) 혈장의 기능적 구분
2. 혈액의 기능
1)혈액 응고 - 혈액의 손실과 병원체의 침입을 막는다
(1) 혈병과 혈청
(2) 혈액의 응고 과정
상처→출혈 →혈구(적혈구,백혈구)
혈소판 → 트롬보키나아제
(파괴) ↓
혈장 (프로트롬빈) → 트롬빈
Ca2+ ↓
피브리노겐 → 피브린 + 혈구 →혈병 (나머지 혈장 -------→ 혈청)
(3) 혈액의 응고 방지법 - 혈액 저장시, 혈구의 침강 반응 검사
3. 심장 : 혈액 순환의 중추적 역할
1) 심장의 구조
2) 심장의 박동
(1) 동맥 : 심장으로부터 몸의 각 부분으로 혈액을 내보내는 혈관 (벽이 두껍고,탄력성이 크다)
(2) 정맥 : 몸의 각 부분으로 부터 심장으로 혈액이 들어가는 혈관(동맥 보다 벽이 얇고 탄력성이 - 판막이 있어 혈액의 역류를 막는다.
(3) 모세혈관 : 동맥과 정맥을 연결 (5∼20㎛)
1. 혈관의 굵기 : 정맥>동맥>모세혈관
2. 단면적 : 모세혈관 > 정맥 > 동맥
3. 혈류속도 : 동맥 > 정맥 > 모세혈관
4. 혈압 : 동맥 > 모세혈관 > 정맥
(4) 혈압과 맥박 : 심장에서 혈액을 밀어내는 힘에 의해 혈관벽이
받는 압력.
4. 혈액의 순환
1) 체순환(대순환) : 폐에서 산소를 받는 피가 좌심실을 떠나서 온몸을 돌고조직세포에서 생긴 CO2, 노폐물을 받아서 심장으로 들어오는 순환.
『좌심실→대동맥→모세혈관→대정맥 → 우심방』
2) 폐순환(소순환) : 온몸을 돌아온 정맥혈이 폐로 가서 CO2를 버리고 산소를 받아 심장으로 들어오는 순환 경로.
『우심실→폐동맥→모세혈관→폐정맥 → 좌심방』
5. 림프관 림프 : 림프관 속을 흐르는 조직액
1) 림프의 구성과 작용
(1) 림프구 : 세포성분
(2) 림프장 : 액체 성분(림프액)
2) 림프의 순환
모세림프구 →가슴관 →좌림프총관 →좌쇄골하정맥 -------+
↑ ↘ →우림프총관 →우쇄골하정맥 ----+
조직액 ← 모세혈관← 동맥 ← 심장 ←----+
※ 지라(비장) - 위치 : 위의 뒤쪽 좌측 신장과 횡경막 사이의 12Cm 정도의 암적색으로 림프계에 속함.
3) 림프의 기능
1. 호흡과 배설
1) 호흡
호흡은 에너지를 만들어 내는 과정이다. 체내의 세포에서는 유기 호흡과 무기 호흡의 두 종류의 호흡이 일어난다. 충분한 산소가 필요한 유기 호흡에서는 포도당이 이산화탄소와 물로 완전히 분해되면서 많은 양의 에너지가 나오며, 산소가 부족할 경우에는 세포들이 무기 호흡을 하게 된다.
2) 배설
체내의 항상성을 유지하기 위해 노폐물을 체외로 배출하는 과정이다.
심화 학습 문제
1. 호흡 기관
1) 폐
(1) 호흡기
※폐활량 : 1회의 호흡운동으로 배출할 수 있는 최대의 공기량 (남자 : 3,500㎤, 여자 : 2,500㎤)
(2) 호흡 운동 : 가스 교환을 위한 호흡기의 운동
※횡경막과 늑간근(늑골 사이의근육)의 상하운동에 의해 흉강의크기가 변화되고, 흉강속에 있는 폐의 부피가 수동적으로 변화되므로서 폐 속의 공기가 들어가게 된다.
※ 호흡 운동의 조절 : 연수
가) 공기의 흡입(들숨) : 늑간근의 수축으로 늑골이 위로 올라가고 횡경막이 아래로 내려가 흉강의 부피가 커짐.(흉강속의 기압이 낮아져 기압이 높은 외기가코를 통하여 폐로 들어온다)
나) 공기의 배출(날숨) : 늑간근과 횡경막의 근육이 이완되어 늑골이 내려가고 횡경막이 올라가므로 흉강이 좁아져 폐를 압축하게 되므로 폐포속의 공기가 밖으로 배출된다.
호흡 |
늑골 |
횡경막 |
흉강 |
흉강압력 |
폐 |
공기 이동 |
호기(날숨) |
아래로 |
위로(수축) |
좁아짐 |
커짐 |
좁아짐 |
폐→외부 |
흡기(들숨) |
위로 |
이래(이완) |
넓어짐 |
작아짐 |
넓어짐 |
외부→폐 |
(3) 호흡 운동의 조절
2. 폐와 세포에서의가스교환
1) 가스 교환의 기구
※ 폐와 조직에서 가스 교환이 쉽게 일어나는 원리는 분압차에 의한 확산 때문이다.
(1) 폐에서의 가스 교환
(2) 조직 세포에서의 가스 교환
혈액에 의해 조직 세포에 운반된 산소와 조직세포의 호흡결과 생긴CO2와의 교환도 분압차에 의해 확산이 일어난다.
※ 폐포와 모세혈관 사이의 기체 교환 : 분압차에 의한 확산
『폐포(O2)→분압차에 의해←(CO2) 모세혈관』
2.산소의 운반
1) 헤모글로빈의 구조 : 적혈구 속에 함유된 호흡색소인 헤모글로빈은 헴 (Heme ; 색소 단백질) + 글로빈(단백질 4분자)〕가 결합된 색소 단백질이다.
헴에는 Fe가 함유되어 산소는 Fe 분자와 결합한다. 따라서 1분자의 헤모글로빈은 4분자의 산소를 운반한다.
◈ 헤모를로빈(Hemoglobin - C3032H4816O872N780S8Fe4)
※ 헤모글로빈 : 적혈구의 전 내용물의 30%, 건조 중량의 90%를 차지
※ 산소는 100㎖ 중 0.3㎖가 용해되고, 혈액 100㎖ 중에 20㎖정도의 산소가 용해된다.
2) 헤모글로빈의 산소 운반 : 헤모글로빈은 산소 분압이 높은
곳에서는 산소와 쉽게 결합하여 산소 헤모글로빈이 되고,산소 분압이 높은 곳에서는
산소헤모글로빈으로부터 쉽게 해리되어 글로빈으로된다.
⊙ 호흡 색소의 종류
호흡색소 |
함유금속 |
색 |
있는곳 |
동물의 예 |
헤모글로빈 |
Fe |
적색 |
적혈구 |
척추동물 |
에리드로크루오린 |
Fe |
적색 |
혈구 혈장 |
진주조개,피안다미조개(연체) 갯지렁이,지렁이(환형) |
헤모에리드린 |
Fe |
적색 |
혈구 |
개맛(연체) |
헤모시아닌 |
Cu |
청색 |
혈장 |
오징어,낙지,소라(연체) 가재,투구가재(절지) |
클로로크루오린 |
Fe |
녹색 |
혈장 |
갯지렁이의 일종(환형) |
(허파꽈리) --→ Hb + 4 O2 → Hb(O2)4 ←-------- (조직세포)
3) 헤모글로빈과 산소의 결합 및 해리
㉠ Hb + 4 O2 (폐)→ Hb(O2)4(조직) 의 경우
ⓐ 높은 산소 분압
ⓑ 낮은 이산화탄소의 분압
ⓒ 낮은 체온
ⓓ pH 중성(7.64)
ⓔ 해발이 낮을수록 ⓕ태아 > 모체
㉡ (조직) Hb(O2)4 →Hb+4 O2 (폐)의 경우
ⓐ 낮은 산소 분압
ⓑ 높은 이산화탄소의 분압
ⓒ 높은 체온
ⓓ pH 산성(7.47)
4) 헤모글로빈의 산소 해리 곡선
㉠ 산소 분압의 변화에 따라 헤모글로빈(Hb)과
산소 결합 비율이 어떻게 달라지는가를 나타낸 곡선이다.
㉡ 산소 해리 곡선에 영향을 미치는 요인 : 산소의분압, 이산화탄소의 분압, pH, 온도
ⓐ O2의 분압이 높을수록 Hb의 O2의 포화도는 높고, 해리도는 낮다.
ⓑ CO2의 분압이 높을수록 Hb의 O2포화도는 낮고, 해리도는 높다.
ⓒ 온도가 높을수록 Hb의 O2의 포화도는 낮고, 해리도는 높다.
ⓓ 혈액의 pH가 산성일 때 보다도 약알칼리성에 가까울수록 Hb의 O2의 포화도는 높고, 해리도는 낮다.
폐포 속 |
높은 ρO2 -→ 낮은 ρO2 |
폐포표면의 모세혈관 |
낮은 ρCO2 ← 높은 ρCO2 |
||
높은 ρO2 --→ 낮은 ρO2 |
||
낮은 ρCO2 ← 높은 ρCO2 |
산소 포화도 : 헤모글로빈 전량에 대한 산소 헤모글로빈의 비율(%) 정도 (포화도 + 해리도 = 100(%) )
◈ Bohr effect (보어 효과) : 운동을 많이 하여 CO2가 많이 생겨진 부위는 산소헤모글로빈의 O2 해리도가 높아져 O2 공급을 받게 된다.
3. 이산화탄소의 운반
1) 세포에서 배출된 CO2의 대부분은 적혈구 속에서 물과 결합하여 탄산(H2CO3)이 된다
CO2 + H2O → H2CO3
2) 적혈구 속에서 H2CO3 는 H+와HCO3 로 해리되고 HCO3- 은 혈장으로 나온다. 그리고 H+는 Hb와 결합하여 pH의 변화를 막는다.
H2CO3→H++HCO3-, H++Hb→HHb
3) 혈장으로 나온 HCO3- 의 대부분은 혈장 내의 Na+또는 K+)과 결합하여NaHCO3 의 형태로 폐포의 모세혈관으로 운반되고 나머지는 HCO3 의 상태로 운반된다.
HCO3- + Na+ → NaHCO3
4) 폐포의 모세혈관에서는 위의 반응이 역으로 일어나 CO2를 유리시켜 체외로 배출된다.
◈ CO2의 운반
1) 조직 세포에서 폐까지의 운반
(1) 적혈구(헤모글로빈)
CO2 + Hb ----→ HbCO2(20%)
(2) 혈장에 의한 운반
① CO2+H2O(탈탄탈수효소)→H2CO3
② H2CO3 ---→ H+ + HCO3-
③ H+ ----→ H+ + HHb
④ HCO3- + Na+ ---→ NaHCO3
2. 신장의 구조
1) 노폐물의 생성
(1) 배설의 의의 - 동물이 물질대사 결과 생성된 불필요한 노폐물을 몸 밖으로 버리는 현상.
배설의 의의 : 생리 작용 원할, pH(±7.4),삼투압 일정 유지
(2) 배설물의 종류와 생성
2) 노폐물의 배출
① 신장의 구조 : 강남콩 모양으로 허리 근처에 좌우 1쌍, 횡단면으로 보면 피질, 수질, 신우로 구성됨.
가) 피질 : 신장의 구조적 기능적 단위인 네프런(신단위)이 한쪽 신장에 약100만개 이상 있으며 말피기체와 세뇨관으로 구성됨.
㉠ 말피기소체 : 사구체(신동맥이 가지 를 쳐서 된 모세혈관 덩어리)와 보우먼주머니(사구체를 쌈) ⇒ 사구체 보다 압력이 낮아 혈액 속의 성분이 여과되는데 도움을 준다)
㉡ 보우먼 주머니 : 세뇨관이 연결되어 있어 수질로 들어가거나 다시 피질로 나와 U자관을 형성함
나) 수질 : 세뇨관이 모여 집합관이 된 신우에 열려 있다.
다) 신우 : 수질 안쪽의 깔대기 모양으로 수뇨관에 의해 방광이 열려 있다. 이곳에 신동맥과 간정맥 이 통하고 있다. 집합관에서 운반되어 온 오줌이 일부 저장되었다가 수뇨관으로 보내진다.
② 신장의 기능
가) 여과 : 신장에서 오줌을 걸러내는 것은 말피기소체(사구체+보우먼주머니)며, 사구체를 흐르는 혈액의 성분 중 보우먼주머니로 빠져 나가는 것을 여과라한다.(원리 : 압력의 차이)
■ 원뇨 - 여과된 액체 성분
나) 재흡수 : 보우먼주머니로 여과된 원뇨(노폐물, 물, 포도당, 비타민, 무기염류 등)는 세뇨관을 지나는 동안 에너지(ATP)를 소모하면서 능동수송에 의해 재흡수된다.
■ 바소프레신(ADH) : 물의 재흡수는 체액의 삼투압 유지와 밀접한 관계를 가지며, ADH는 물의 재흡수를 촉진한다. ◈ ADH : Antidiuretic hormon
다) 분비 : 세뇨관에서 재흡수가 일어나는 동안에 보우먼주머니에서 여과되지 않은 나머지 노폐물이 모세혈관으로 능동적으로 배출된다. 이 결과 노폐물은 원뇨 보다 훨씬 더 농축되어 오줌이 되고 신우로 보내지고 수뇨관을 지나 방광으로 나간다.
2. 땀샘
1) 땀샘의 구조 : 피부의 진피 속에 실뭉치 모양으로 꼬여 있고 주위는 모세혈관으로 둘러싸여 있으며,긴 관을 피부 표면에 땀구멍으로 열려 있다.
※ 분포 : 손바닥, 발바닥, 겨드랑이
2) 땀샘의 작용
※ 배설 과정
신동맥→사구체→모세혈관→신정맥→대정맥
↓↓ ↓ ↓ ↑
(여과) (재분비)(재흡수)
↓ ↓ ↑
보우먼주머니 → 세뇨관 → 신우 → 수뇨관 → 방광 → 배설
1. 에너지와 영양
1.현대인의 영양 과다와 질병
비만증:·대식과 과식, 운동 부족의 결과로
소모 열량을 초과하는 영양소를 섭취하기 때문에 생김
·심장 혈관 질환, 당뇨병,
고혈압, 지방간 등 성인병을 일으키기 쉽다.
·비만도에 따라 사망률이
높아짐
성인병의 종류와 그 원인이 되는 음식물
·고혈압, 동맥 경화: 너무
짜게 먹는 음식, 육류 섭취량 증가로 동물성 지방 과다 섭취
·당뇨병: 당분 과다 섭취(설탕,
초콜릿, 과자류, 당분이 많은 음료수등)
2. 식단과 건강과의 관계
① 비타민 C를 적게 섭취한 사람들에게서 암의 발병률이 현저히 높게 나타났다.
② 엽산을 적게 섭취한 임산부가 기형아를 낳을 확률이 높았다.
③ 칼슘을 많이 섭취하면 골다공증의 위험을 줄일 수 있다.
④ 2만 2천명의 남자 대학생을 대상으로 하루 50mg의 β-카로틴을 복용시킨
결과 복용하지 않은 집단에 비하여 심장 마비 등의 발생률이 반으로 줄어들었다.
또한 β-카로틴은 항암 효과가 있다는 보고도
있다.
3.질병 예방 및 건강 생활
① 식생활 개선:·지방, 설탕 제품, 탄산 음료 등은 삼가한다.
·콩,
두부, 신선한 채소류나, 과일류 등을 많이 섭취한다.
② 식사 습관의 개선: 하루의 활동량에 맞추어 규칙적이고 균형 잡힌 식생활습관을
기른다.
생활 습관의 개선: 평소에 과로를 피하고 운동과 여가 활동을
적절히 하여 스트레스를 적게 받도록 노력한다.
※적절한 운동을 지속적으로 하면 인체의 각 기관은 제 기능을
충분히 수행할 수 있게 된다.
① 심장, 폐의 기능이 향상되어 심장과 폐질환이 감소된다.
② 콜레스테롤과같은 지방 성분이 감소하여 비만증으로 인한 각종
성인병을 예방할 수 있다.
③ 골격근과 근육을 튼튼하게 해주고, 각종 암의 발생 빈도를
크게 줄인다.
④ 각종 질병의 감염에 대한 저항성을 크게 증진시킨다.
⑤ 불안, 긴장, 불면증 등을 해소시켜 정신 건강에도 매우 유익하다.