세포와 항상성 지키기

1장 생명과학이 궁금해
1. 인간이 되고 싶었던 안드로이드 -생명 현상의 특성
2. 반 고흐 귀의 부활 -생명과학의 특성
3. 범죄 수사에서 과학적 탐구를 논하다 -생명과학의 탐구
4. 박물관은 살아 있다! -생명과학의 역사
5. 나를 맞혀 봐!(Guess what) -생명과학의 연구 방법

2장 세포, 넌 누구니
1. 다이어트는 어려워! -생명체의 구성 물질
2. 인간, 조물주(우연과 시간)에 도전하다! -세포와 생명체의 유기적 구성
3. 위대한 야구 선수 루게릭을 아시나요? -세포 소기관
4. 잘못은 우리 별에 있어 -세포막을 통한 물질 출입
5. 라면을 먹고 자면 왜 얼굴이 부을까? -삼투

3장 세포, 무엇으로 살까
1. 세포는 무엇으로 사는가? -세포의 생명 활동에 필요한 에너지
2. 통풍이 무엇인지 아시나요? -대사성 질환
3. 투명한 병에 담긴 투명한 사과 음료 -효소의 작용
4. 우린 서로 만나야만 해! -효소의 구조와 기능

4장 세포, 에너지를 확보하라!
1. 생명의 불꽃 효소 -효소와 물질대사
2. 태양 에너지가 생명의 근원이 되는 과정 -광합성
3. 우리 몸에 산소는 왜 필요할까? -세포 호흡과 산소의 역할
4. 산소 없이도 ATP를 합성한다? -발효

5장 출동, 우리 몸을 지켜라!
1. 아이스크림을 먹었더니 머리가 지끈지끈? -자극과 반응, 항상성
2. 아내를 모자로 착각한 남자 -신경계의 구조와 기능
3. 아픔이 느껴지지 않아요! -흥분의 전도와 전달
4. 통조림이 가져다준 선물 -골격근의 구조와 수축 원리
5. 사랑을 이루는 마법의 묘약? -호르몬
6. 오줌이 달콤해? -우리 몸의 조절
7. 우리 몸을 지켜라! -병원체와 비특이적 방어

[부록] 교과 연계표

그럼, 생명체는 왜 자극에 반응할까? 사나운 개에게 물리는 상황은 생각만 해도 아찔하다. 결국 우리는 생명을 유지하려고 자극에 반응한다. 그런데 여기서 생명을 유지한다는 것은 다름 아닌 항상성을 획득한다는 것이다. ‘항상성’은 체온, 혈당량, 삼투압, pH 등 몸 안의 환경, 즉 체내 상태를 일정하게 유지하려는 성질이다. 생명체는 항상성을 획득해야만 몸 안에서 화학 반응인 물질대사가 안정적으로 일어나 건강하게 생명을 유지할 수 있다.

세포 분획법에서 각 세포 소기관을 침전시켜 분리하기 위해 원심 분리의 속도와 시간을 다르게 하는데, 가벼운 세포 소기관일수록 침전되기 어렵다. 따라서 여러 세포 소기관이 섞여 있는 세포 파쇄액에서 무거운 세포 소기관부터 침전시켜 분리하고 남은 상층액을 이전보다 빠른 속도로 많은 시간 원심 분리시켜 상층액에 포함된 좀 더 가벼운 세포 소기관을 침전시키는 방법으로 각 세포 소기관을 무게에 따라 분리한다. 세포 분획법에 따라 세포 소기관이 침전(분리)되는 순서는 다음과 같이 가장 무거운 핵이 맨 먼저 침전되고, 가장 가벼운 리보솜이 맨 나중에 침전된다.

여러분은 ‘엔트로피’라는 말을 들어보았을 것이다. 자연은 무질서해지는 방향으로 변한다는 것이다. 그럼, 자연에서 어떠한 구조물이 만들어지고, 이 구조물이 무질서해지지 않고 유지되려면 무엇이 필요할까? 바로 에너지이다. 생명체와 이를 구성하는 세포 역시 자연의 구조물이므로 세포가 유지되려면 에너지가 필요하다. 예를 들어, 세포는 안팎으로 물질을 출입시키고, 필요한 물질을 합성하며, 움직임을 만들어 내는 일 등에 에너지를 사용한다.