✅ Chapter 1: Biology - Exploring Life (생명 탐구)
🔹 1. 생명체의 7가지 특성 (What is life?)
어떤 존재가 ‘살아있다’고 말하려면 아래 7가지 조건을 모두 만족해야 해!
특성 쉬운 설명 예시
| ⭐ 조직화(Order) | 생명체는 단순히 흩어져 있지 않고, 세포처럼 정돈된 구조를 가짐 | 세포 → 조직 → 장기 등 |
| ⭐ 생식(Reproduction) | 살아있는 생명체는 자기와 같은 생명체를 만들어낼 수 있어 | 인간이 아기를 낳고, 세포가 분열함 |
| ⭐ 성장과 발생(Growth & Development) | 생명체는 자라고 변화해, 이건 DNA 정보에 따라 정해짐 | 아기가 자라 어른이 되는 과정 |
| ⭐ 에너지 이용(Energy Processing) | 먹거나, 빛을 받아서 에너지를 얻고 그걸 써서 활동함 | 사람이 밥 먹고 움직이기, 식물이 햇빛으로 광합성 |
| ⭐ 환경 반응(Response to environment) | 주변 변화에 반응할 수 있어야 해 | 손바닥에 닿으면 눈 감기, 식물이 햇빛 쪽으로 자람 |
| ⭐ 조절(Regulation) | 몸의 상태를 항상 일정하게 유지하려는 능력 | 땀 흘려 체온 조절, 혈당 조절 등 |
| ⭐ 진화적 적응(Evolutionary adaptation) | 시간이 지나면서, 환경에 적응한 특성이 살아남음 | 북극곰의 흰 털, 낙타의 지방 혹 |
🔹 2. 생명의 세 영역 (3 Domains of Life)
지구에 존재하는 생명체는 크게 3가지 ‘영역’으로 나눌 수 있어!
영역 설명 예시
| ⭐ Bacteria (진정세균) | 가장 단순한 생물, 핵이 없음(원핵세포) | 대장균, 유산균 |
| ⭐ Archaea (고세균) | Bacteria랑 비슷하지만, 극한 환경에 살 수 있음 | 온천, 바닷속 열수구에 사는 세균 |
| ⭐ Eukarya (진핵생물) | 핵과 세포소기관을 가진 복잡한 생물 | 동물, 식물, 균류, 원생생물 |
📝 핵이 있으면 진핵, 없으면 원핵!
Bacteria & Archaea = 원핵 / Eukarya = 진핵
🔹 3. 생명의 조직 수준 (Hierarchy of Organization)
생명체는 아주 작은 것부터 점점 큰 구조로 이루어져 있어!
→ 이걸 이해하면, **‘생명이란 게 어떻게 작동하는가?’**를 알 수 있어 🙌
🔟 10단계 조직 구조 흐름 👇
단계 설명 예시
| 1. 분자 (Molecule) | 원자들이 모여 생명에 필요한 물질이 됨 | DNA, 물(H₂O), 포도당 등 |
| 2. 세포 소기관 (Organelle) | 세포 안의 작은 장기들 | 핵, 미토콘드리아, 리보솜 |
| 3. 세포 (Cell) | 생명의 최소 단위! | 근육세포, 신경세포 등 |
| 4. 조직 (Tissue) | 같은 기능을 하는 세포들의 모임 | 근육조직, 신경조직 |
| 5. 기관과 기관계 (Organ & System) | 여러 조직이 모여 하나의 기능을 담당 | 심장, 폐 / 소화계, 순환계 |
| 6. 개체 (Organism) | 살아 있는 하나의 생명체 | 사람, 강아지, 나무 |
| 7. 개체군 (Population) | 같은 종의 생물들이 한 지역에 모여 사는 집단 | 한 들판의 토끼 무리 |
| 8. 군집 (Community) | 여러 종의 생물들이 모인 집단 | 숲속의 동물, 식물, 곰팡이들 |
| 9. 생태계 (Ecosystem) | 군집 + 환경까지 포함! | 숲 + 온도 + 강수량 + 토양 등 |
| 10. 생물권 (Biosphere) | 지구 전체의 생명과 그 환경 | 지구에 존재하는 모든 생명체 영역 |
⭐ 창발적 특성 (Emergent Properties)
✔️ 이건 정말 중요한 개념이야!
작은 것들이 단독으로는 못 하던 걸, 함께 모이면 할 수 있게 되는 현상!
📌 예시:
- 심장세포 하나는 피를 못 보내
- 하지만 심장 세포들이 모여 ‘심장’이라는 기관이 되면
→ 핏줄로 피를 뿜어내는 새로운 능력이 생김!
즉, **"전체는 부분의 단순한 합 그 이상"**이라는 뜻이야 🔥
→ 생명체의 놀라운 복잡성을 설명해주는 핵심 개념!
🔹 4. 생물학의 통합 주제 (5가지 Theme)
이건 생명과학 전체를 관통하는 ‘큰 개념’ 5가지야! 🌍
주제 설명
| ⭐ 진화 (Evolution) | 생명체가 시간이 지나며 점점 바뀌고, 환경에 적응함 |
| ⭐ 정보 흐름 (Information) | DNA라는 언어로 생명체는 명령을 주고받음 |
| ⭐ 구조와 기능의 관계 (Structure ↔ Function) | 모양이 기능을 결정해! (예: 날개 → 비행, 폐 → 가스교환) |
| ⭐ 물질과 에너지의 흐름 (Energy & Matter) | 음식물, 햇빛 등은 에너지로 바뀌어 쓰임 |
| ⭐ 시스템 간 상호작용 (Interaction of Systems) | 생물은 환경, 다른 생물과 계속 상호작용함 (예: 공생, 경쟁) |
🔹 5. 자연선택 이론 (Darwin)
📌 다윈이 주장한 두 가지 핵심 개념
- Descent with modification (변형을 동반한 계승)
→ 자손은 부모와 닮았지만 약간씩 다름! 시간이 지나면서 이런 작은 변화들이 축적되어 진화가 일어남 🐣➡️🦜 - Natural Selection (자연선택)
→ 환경에 더 잘 적응한 개체가 살아남고, 그 형질이 다음 세대로 전달됨
🧠 자연선택이란?
- 서로 다른 특징이 있어야 하고
→ 개체마다 생김새나 능력이 조금씩 달라야 해
→ 그리고 그 차이가 자식에게 물려야 해 (유전 가능!) - 자원이 부족해서 경쟁이 생겨야 해
→ 먹을 것, 공간 같은 자원이 모두에게 충분하지 않아
→ 그래서 살기 위해 경쟁하게 되고,
→ 유리한 특징을 가진 개체가 살아남고 번식해!
🌱 결과는?
→ 유리한 특징이 후손에게 전달되면서 점점 퍼짐
→ 세월이 지나면 집단 전체가 변함 = 진화!
🐾 진화는 이렇게 일어나!
- 자연에는 자원이 한정돼 있음 (먹을 거, 공간 등...)
- 그래서 개체들끼리 경쟁하게 돼 😬
- 이때 유리한 형질을 가진 개체가 더 잘 살아남고 번식함
→ 예: 목이 긴 기린은 높은 나뭇잎을 먹을 수 있어 생존율 UP ⬆️
→ 그래서 그 형질이 점점 퍼짐
→ 결국 집단 전체가 바뀜 = 진화!
🔹 6. 유전자와 단백질 정보 흐름
생명체는 DNA라는 유전정보를 단백질로 바꿔서 실제 기능을 실행해!
흐름 공식:
단계 설명
| DNA | 유전 정보 저장 |
| RNA | DNA를 복사해서 '명령서'처럼 전달 |
| 단백질 | 실제로 세포에서 기능을 수행하는 '실행자' |
👉 이걸 "중심 원리 (Central Dogma)"라고 불러!
📚 Chapter 1 중요 용어 정리
| ⭐ 생명체의 특성 (Properties of Life) | 생명체가 갖추어야 할 7가지 공통 특성 | 조직화, 생식, 성장, 에너지 이용, 자극 반응, 항상성, 진화 |
| ⭐ 조직화 (Order) | 고도로 조직된 구조 | 세포 구조 및 기능의 체계 |
| ⭐ 생식 (Reproduction) | 자기 종을 번식시키는 능력 | 유전 정보 전달 |
| ⭐ 성장과 발생 (Growth & Development) | 유전자에 의해 조절되는 생장 | DNA 조절 |
| ⭐ 에너지 이용 (Energy processing) | 화학 에너지로 생명 활동 수행 | 먹이 → 에너지 전환 |
| ⭐ 항상성 / 조절 (Regulation) | 내부 환경을 일정하게 유지 | 예: 체온 유지 |
| ⭐ 환경 반응 (Response to stimuli) | 자극에 대한 반응 | 예: 빛을 향해 자라는 식물 |
| ⭐ 진화적 적응 (Evolutionary adaptation) | 환경에 적응한 형질의 유전 | 자연선택 결과 |
| ⭐ 진화 (Evolution) | 생물 종의 변화를 설명하는 생물학 핵심 이론 | 다윈의 중심 개념 |
| ⭐ 자연선택 (Natural selection) | 유리한 형질을 지닌 개체가 생존하고 번식함 | 진화의 주요 메커니즘 |
| ⭐ 유전자 (Gene) | 유전 정보를 담고 있는 DNA의 단위 | 단백질 합성 정보 전달 |
| ⭐ 유전정보 흐름 (Information flow) | DNA → RNA → 단백질 | 중심 원리 (central dogma) |
| ⭐ 진핵생물 (Eukarya) | 핵과 세포 소기관을 가진 생물 | 동물, 식물, 균류 등 포함 |
| ⭐ 원핵생물 (Prokaryotes) | 핵이 없는 세포 | 박테리아, 고세균 포함 |
| ⭐ 생명체 분류 3영역 (3 domains) | 생명체 분류 기준 | Bacteria, Archaea, Eukarya |
| ⭐ 생물학적 계층 구조 (Biological hierarchy) | 생명의 조직 수준 | 원자 → 분자 → 세포 → 조직 → 기관... |
| ⭐ 창발적 특성 (Emergent properties) | 상위 단계에서 나타나는 새로운 특성 | 예: 세포 내 상호작용 결과 |
| ⭐ 환원주의 (Reductionism) | 복잡한 시스템을 단순한 구성요소로 설명 | 예: DNA 구조 분석 |
✅ Chapter 2: 생명의 화학적 기초
생명체는 왜 화학과 떼려야 뗄 수 없을까?
바로 ‘생명 = 화학 반응의 연속’이기 때문이야!
🔹 1. 생물과 화학
✔️ 생명체는 전부 ‘화학물질’로 이루어져 있어
- 우리 몸, 음식, 세포 속 단백질, 심지어 생각도 전부 화학 반응이야!
- ⭐ 그리고 이 모든 반응이 물(H₂O) 속에서 일어나!
→ 그래서 물은 생명에 필수고, 생명체의 약 70~95%가 물이야! 🧴💧
🔹 2. 물의 특별한 성질들 (시험 단골💥)
✔️ 물 분자는 극성이라서 서로 수소결합을 해!
→ 이 수소결합이 바로 물의 놀라운 성질들을 만들어내는 비밀이야 🌊
성질 쉬운 설명 생명체에 미치는 영향
| ⭐ 높은 비열 | 온도 변화에 강함 | 체온 유지가 잘 됨! |
| ⭐ 응집력(Cohesion) | 물 분자끼리 서로 달라붙음 | 물이 관을 따라 위로 이동(식물 뿌리→잎) |
| ⭐ 부착력(Adhesion) | 다른 물질에 잘 들러붙음 | 유리벽, 혈관 벽에 붙음 |
| ⭐ 고체 상태 밀도 ↓ | 얼음이 물보다 덜 촘촘해 → 떠 있음 | 호수 생물들 겨울에 안 죽음 |
| ⭐ 좋은 용매 | 이온/극성 물질을 잘 녹임 | 혈액 속 물질 운반에 필수! |
👉 시험엔 이렇게 물의 5대 특성을 기능과 연결해서 물어볼 수 있어!
✅ 물과 얼음을 비교해보자!
| 구분 | 질량 | 부피 | 밀도 | 결과 |
| 💧 물 (액체) | 보통 | 💧 작음 (분자들 촘촘) | 높음 | 아래에 있음 |
| 🧊 얼음 (고체) | 보통 | ❄️ 큼 (분자들 멀어짐) | 낮음 | 물 위에 뜸 |
🔍 왜 얼음은 부피가 커질까?
- 물이 얼면, 분자 사이에 수소결합이 만들어져
- 이 수소결합 때문에 분자들이 일정한 거리로 떨어지게 돼
- 즉, 얼음은 덜 촘촘하게 배열됨 → 부피가 늘어남!
🔹 3. 산, 염기, pH
✔️ 물에는 아주 소량의 **이온(H⁺, OH⁻)**이 항상 존재함
- ⭐ pH란?: 물 속의 수소이온 농도를 숫자로 표현한 것!
pH 값 환경 예시
| ⭐ pH < 7 | 산성 | 레몬, 위액, 콜라 |
| ⭐ pH = 7 | 중성 | 순수한 물 |
| ⭐ pH > 7 | 염기성(알칼리성) | 비누, 암모니아수 |
✔️ 생명체는 pH가 약간만 바뀌어도 위험해 😥
그래서 ⭐ **완충용액(Buffer)**가 필요해!
- 완충용액은 산이 많아지면 중화하고, 염기가 많아져도 조절해서 pH를 안정시켜줘
- 예: 혈액 완충 시스템 → 항상 pH 7.4 근처로 유지!
✅ 한눈에 보는 pH & 농도 요약표
| 항목 | 설명 | 예시 |
| 농도 | 액체 안에 물질이 얼마나 많이 들어 있는지 | 진한 시럽물 vs 연한 시럽물 |
| pH | 물 속에 수소이온(H⁺)이 얼마나 있냐를 숫자로 표시 | |
| pH 0~6 | ⭐ 산성 (H⁺ 많음) | 식초, 콜라, 레몬즙 |
| pH 7 | ⭐ 중성 | 순수한 물 |
| pH 8~14 | ⭐ 염기성 (H⁺ 적음, OH⁻ 많음) | 비누물, 베이킹소다 |
🔹 4. 환경과 관련된 화학 이슈들
🌧️ ⭐ 산성비(Acid Precipitation)
- 화석연료 태우면 → SO₂, NOₓ 방출 → 물과 반응해 산 형성
- 비에 섞이면 pH가 5.6 이하가 되어 나무·물고기 죽음, 건물 부식
🌊 ⭐ 해양 산성화(Ocean Acidification)
CO₂가 바다로 흡수되면…
- 즉, CO₂가 많아질수록 H⁺가 늘어나면서 바닷물 pH가 낮아짐
- ⭐ 이러면 **탄산염 이온(CO₃²⁻)**이 줄어들어,
→ 산호·조개 껍데기(탄산칼슘, CaCO₃)를 제대로 못 만듦 😢
→ 해양 생물에 큰 타격!
📌 시험에 잘 나오는 포인트 정리!
✅ 물의 수소결합이 생명에 주는 5가지 성질
✅ pH와 산/염기의 기준, 예시
✅ 완충 작용이 생명에 필요한 이유
✅ 해양 산성화의 반응식과 생물에 미치는 영향
✅ 얼음이 물보다 가볍다는 사실과 그 의미
📚 Chapter 2 중요 용어 정리
| ⭐ 원소 (Element) | 물질을 이루는 기본 성분 | 예: 산소(O), 탄소(C) |
| ⭐ 화합물 (Compound) | 두 종류 이상의 원소로 이루어진 물질 | 물(H₂O), 이산화탄소(CO₂) |
| ⭐ 극성 분자 (Polar molecule) | 전하가 불균형인 분자 | 물은 대표적인 극성 분자 |
| ⭐ 수소 결합 (Hydrogen bond) | 수소와 전기음성 원자 사이의 약한 결합 | 물 분자 간 응집력 형성 |
| ⭐ 응집력 (Cohesion) | 같은 물질 분자끼리 끌어당기는 힘 | 물 분자들이 서로 끌림 |
| ⭐ 부착력 (Adhesion) | 서로 다른 물질 사이의 끌림 | 물이 유리벽에 달라붙음 |
| ⭐ 비열 (Specific heat) | 온도를 1도 올리는 데 필요한 에너지 | 물은 비열이 높음 (체온 유지에 도움) |
| ⭐ 기화열 (Heat of vaporization) | 액체가 기체로 될 때 필요한 열 | 땀 증발 시 체온 낮춤 |
| ⭐ 용해성 (Solubility) | 물질이 다른 물질에 녹는 능력 | 물은 ‘만능 용매’ |
| ⭐ 밀도 (Density) | 질량/부피 | 얼음 < 물 (얼음이 뜨는 이유) |
| ⭐ 산 (Acid) | H⁺를 많이 내놓는 물질 | pH < 7 |
| ⭐ 염기 (Base) | OH⁻를 많이 내놓는 물질 | pH > 7 |
| ⭐ pH | 수소이온 농도의 척도 | 낮을수록 산성, 높을수록 염기성 |
| ⭐ 완충용액 (Buffer) | pH 변화를 막는 용액 | 생물의 pH 유지 필수 |
| ⭐ 산성비 (Acid precipitation) | pH 5.2 이하의 강수 | 환경 오염 유발 |
| ⭐ 해양 산성화 (Ocean acidification) | CO₂ 흡수로 바닷물 pH 감소 | 탄산염 농도 감소, 산호 위협 |
✅ Chapter 3: 세포를 구성하는 생체분자 (The Molecules of Cells)
🔹 1. 생명체를 이루는 4대 거대분자 ⭐
모든 생명체는 4가지 중요한 분자로 만들어져 있어.
이 분자들은 크고 복잡하며, 각각의 역할을 가지고 있어!
종류 기본 단위 (Monomer) 예시 주요 기능
| ⭐ 탄수화물 | 단당류 (예: 포도당) | 전분, 글리코겐 | 에너지 제공, 구조 형성 |
| ⭐ 지질 | 명확한 단량체 없음 | 지방, 인지질, 스테로이드 | 에너지 저장, 세포막 구성 |
| ⭐ 단백질 | 아미노산 | 효소, 항체 | 구조, 반응 조절, 신호전달 |
| ⭐ 핵산 | 뉴클레오타이드 | DNA, RNA | 유전 정보 저장 & 전달 |
✔️ 이 4가지가 세포를 구성하고 작동시키는 핵심 재료들이야!
🔹 2. 생체고분자 형성과 분해란?
우리 몸 안에는 단백질, 탄수화물, 지방 같은 **‘큰 분자(고분자)’**들이 있어.
근데 이 고분자들은 **작은 조각(단량체, monomer)**들이 줄줄이 연결돼서 만들어진 거야!
예를 들면:
- 단백질 = 아미노산들이 연결된 것
- 전분(탄수화물) = 포도당이 여러 개 연결된 것
👉 이렇게 붙이거나, 반대로 끊는 반응이 중요한데
그게 바로 ⭐ 탈수 반응과 ⭐ 가수분해야!
⭐ 1. 탈수 반응 (Dehydration reaction)
💧 "물을 빼면서 단위들을 연결하는 반응"
- 작은 분자 두 개가 서로 붙을 때
- 그 사이에서 물(H₂O) 한 분자가 빠져나가고
- 그 자리에 새로운 결합이 생겨
📌 예시:
- 아미노산 + 아미노산 → 단백질
- 포도당 + 포도당 → 설탕(이당류)
➡️ 이처럼, 작은 분자 → 큰 분자 만들 때 일어나는 반응이야!
⭐ 2. 가수분해 (Hydrolysis)
💧 "물을 집어넣어서 결합을 끊는 반응"
- 큰 분자 하나를 쪼갤 때
- 물 한 분자가 들어가서
- 그 물이 결합 부위를 갈라버려!
📌 예시:
- 단백질 → 아미노산
- 전분 → 포도당
➡️ 이건 소화할 때 자주 일어나!
먹은 음식(고분자)을 작은 조각으로 잘라야 흡수할 수 있으니까 😊
| 항목 | ⭐ 탈수 반응 | ⭐ 가수분해 |
| 물의 역할 | 빠져나감 | 들어감 |
| 하는 일 | 작은 분자들을 붙여서 고분자 생성 | 고분자를 잘라서 작은 분자로 분해 |
| 예시 | 아미노산 → 단백질 | 단백질 → 아미노산 |
| 생기는 곳 | 세포 내 합성 반응 | 소화 등 분해 반응 |
| 효소 | 둘 다 효소가 필요해! |
📌 핵심 한 줄 요약
물 빠지면 결합(탈수), 물 들어가면 분해(가수분해)!
두 반응 모두 효소가 도와줘야 빠르게 일어나!
🔹 3. 탄수화물 (Carbohydrates) 🍚
✔️ 탄수화물은 에너지 공급원 + 구조 형성 물질이야!
종류 설명 예시
| ⭐ 단당류 | 가장 기본 단위 | 포도당(Glucose), 과당 |
| ⭐ 이당류 | 단당 2개 결합 | 설탕(Sucrose = 포도당 + 과당), 맥아당 |
| ⭐ 다당류 | 단당이 아주 많이 연결된 형태 |
- 전분: 식물의 에너지 저장
- 글리코겐: 동물(간, 근육)의 에너지 저장
- 셀룰로오스: 식물 세포벽 구성 (사람은 소화 못 함)
- 키틴: 곤충 외골격, 곰팡이 세포벽 구성
🔹 4. 지질 (Lipids) 🧈
✔️ 지질은 물에 잘 안 녹는 소수성 물질이고, 에너지 저장과 세포막 구성에 중요해!
종류 설명
| ⭐ 중성지방(Fats) | 에너지 저장 역할, 포화/불포화 지방 구분 |
| (불포화 = 액체, 포화 = 고체) | |
| ⭐ 인지질(Phospholipid) | 세포막 구성 → 이중층을 이루어 막을 형성함 |
| ⭐ 스테로이드(Steroid) | 콜레스테롤, 성호르몬 등 → 구조는 4개의 고리형 |
✔️ 인지질은 “머리는 물 좋아하고, 꼬리는 물 싫어해” → 막 형성 핵심!
🔹 5. 단백질 (Proteins) 🍗
✔️ 단백질은 생명체 안에서 거의 모든 기능을 담당하는 분자야!
- 기본 단위: ⭐ 아미노산 20종
- 서로 펩타이드 결합으로 연결돼 → 긴 사슬 만들고 구조를 가짐
✅ 단백질의 4단계 정리 💡
| 단계 | 이름 | 정의 | 주요 결합 | 특징/포인트 |
| 🔹1차 | Primary | 아미노산의 순서 | 펩타이드 결합 | 유전 정보에 따라 결정됨, 기초 설계도 |
| 🔹2차 | Secondary | 아미노산 사이 수소결합으로 구조 형성 | 수소결합 | α-나선, β-병풍 구조 형성 |
| 🔹3차 | Tertiary | 2차 구조가 입체 구조로 접힘 | 수소, 이온, 소수성 상호작용, 이황화 결합 | R기 사이의 상호작용 중심 |
| 🔹4차 | Quaternary | 여러 개의 폴리펩타이드가 결합 | 다양한 비공유 결합 | 예시: 헤모글로빈, 단백질 복합체 |
💥 시험 꿀팁 요약
- 1차 구조 = 아미노산 순서가 핵심
- 2차 구조 = 수소결합 + α, β 구조
- 3차 구조 = R기 간 이황화결합까지 포함한 입체 접힘
- 4차 구조 = 사슬 여러 개가 결합 (ex. 헤모글로빈)
✔️ ⭐ 변성(Denaturation):
열, 산성, 염기 등에 의해 구조가 망가지면 → 기능을 잃음! 😥
🔹 6. 핵산 (Nucleic Acids) 🧬
✔️ DNA와 RNA는 유전 정보를 저장하고 전달하는 분자야!
항목 DNA RNA
| ⭐ 기능 | 유전 정보 저장 | 단백질 합성에 관여 |
| ⭐ 당 | 디옥시리보오스 | 리보오스 |
| ⭐ 염기쌍 | A-T, G-C | A-U, G-C |
| ⭐ 구조 | 이중 나선 | 단일 가닥 |
- 기본 단위: ⭐ 뉴클레오타이드 =
인산 + 당 + 염기(A, T/U, G, C) - ⭐ 정보 흐름 공식
DNA → RNA → 단백질
이게 바로 "중심 원리(Central Dogma)"야!
📌 시험에 잘 나오는 포인트 요약
✅ 4대 생체분자의 종류 / 기본단위 / 기능 정확히 기억
✅ 탈수 반응 vs 가수분해 차이 구분
✅ 다당류들(전분, 글리코겐, 셀룰로오스, 키틴) 구분
✅ 단백질 4단계 구조 + 변성 조건 암기
✅ DNA vs RNA 비교표 완벽하게 정리
📚 Chapter 3 중요 용어 정리
용어 뜻 한 줄 요약
| ⭐ 유기화합물 (Organic compound) | 탄소 기반 분자 | 생명체의 기본 분자 |
| ⭐ 단량체 (Monomer) | 고분자의 기본 단위 | 조립 블록 역할 |
| ⭐ 고분자 (Polymer) | 단량체가 연결된 큰 분자 | 예: 단백질, DNA |
| ⭐ 탈수 반응 (Dehydration reaction) | 물이 빠지며 결합 형성 | 결합할 때 물 생성 |
| ⭐ 가수 분해 (Hydrolysis) | 물이 들어가며 결합 분해 | 분해할 때 물 소비 |
| ⭐ 탄수화물 (Carbohydrate) | 탄소, 수소, 산소로 구성 | 에너지원 & 구조 기능 |
| ⭐ 단당류 (Monosaccharide) | 가장 단순한 당 | 예: 포도당, 과당 |
| ⭐ 이당류 (Disaccharide) | 단당류 2개 결합 | 예: 설탕, 맥아당 |
| ⭐ 다당류 (Polysaccharide) | 단당류 여러 개 결합 | 예: 전분, 셀룰로오스 |
| ⭐ 셀룰로오스 (Cellulose) | 식물 세포벽 구성 성분 | 소화 불가, 식이섬유 |
| ⭐ 글리코겐 (Glycogen) | 동물의 저장 다당류 | 간·근육에 저장 |
| ⭐ 지질 (Lipid) | 물에 잘 안 녹는 유기물 | 막 구성, 에너지 저장 |
| ⭐ 인지질 (Phospholipid) | 막의 주성분, 이중층 형성 | 머리는 친수성, 꼬리는 소수성 |
| ⭐ 스테로이드 (Steroid) | 4개의 고리 구조 | 예: 콜레스테롤, 호르몬 |
| ⭐ 단백질 (Protein) | 아미노산으로 구성된 고분자 | 몸의 기능 대부분 담당 |
| ⭐ 아미노산 (Amino acid) | 단백질의 기본 단위 | R기에 따라 성질 결정 |
| ⭐ 펩타이드 결합 (Peptide bond) | 아미노산 간 결합 | 탈수반응으로 형성됨 |
| ⭐ 변성 (Denaturation) | 단백질 구조가 풀리며 기능 상실 | 열, pH 등으로 발생 |
| ⭐ 핵산 (Nucleic acid) | 유전 정보 저장 분자 | DNA, RNA |
| ⭐ 뉴클레오타이드 (Nucleotide) | 핵산의 기본 단위 | 인산 + 당 + 염기 |
| ⭐ DNA | 유전 정보 저장 | 이중 나선 구조, A-T, G-C |
| ⭐ RNA | 단백질 합성 관여 | 단일 가닥, A-U, G-C |
| ⭐ 중심 원리 (Central Dogma) | DNA → RNA → 단백질 | 유전 정보 흐름 경로 |
🧠 암기 팁
- 4대 생체분자 → 단량체 → 기능 연결해서 외우기
- 단백질 구조 4단계 + 변성 조건 출제 가능성 높음
- 핵산 파트는 염기쌍, 구성요소, 중심원리 위주로 꼭 외워두기!
✅ Chapter 4: A Tour of the Cell
세포는 생명체의 가장 작은 단위! 하지만 정말 복잡하고 정교해!
🔹 1. 세포 이론 (Cell Theory) ⭐
생물학의 가장 기본 원칙이야!
1️⃣ 모든 생명체는 세포로 이루어져 있다
2️⃣ 모든 세포는 기존의 세포에서 나왔다
✔️ 이건 무슨 말이냐면,
세포는 스스로 만들어지지 않고, 반드시 다른 세포에서 나와!
= 생명의 연속성!
🔹 2. 세포 관찰 도구 – 현미경의 종류 🧐
현미경 특징 주로 보는 것
| ⭐ 광학현미경 (LM) | 빛으로 관찰, 살아있는 세포도 볼 수 있어! | 세포 전체 윤곽 |
| ⭐ 전자현미경 (EM) | 전자빔 사용, 훨씬 더 확대 가능 | 세포 내부 구조 |
✔️ 전자현미경은 2종류 있어:
- ⭐ SEM: 세포의 표면을 3D처럼 관찰
- ⭐ TEM: 세포의 **속 구조(절단면)**을 자세히 관찰
🔹 3. 원핵세포 vs 진핵세포 ⭐
세포는 크게 두 종류로 나뉘어!
항목 원핵세포 진핵세포
| 핵 | ❌ 없음 → DNA는 뉴클레오이드에 있음 | ✅ 있음 (막으로 싸여 있음) |
| 소기관 | ❌ 없음 | ✅ 있음 (ER, 미토콘드리아 등) |
| 예시 | 박테리아, 고세균 | 동물, 식물, 균류 등 |
✔️ 핵이 있냐 없냐가 결정적인 차이!
→ 이 구분은 시험 단골 포인트!
🔹 4. 세포 구조와 기능 정리 ⭐
🧠 유전 정보 담당
- 핵(Nucleus): DNA 저장소, 유전 정보 관리 + mRNA 생성
- 인(Nucleolus): 리보솜 만드는 곳 (rRNA + 단백질 조립)
🧬 단백질 생산 공장
- 리보솜(Ribosome): 단백질을 직접 합성!
- 자유형: 세포 내부용 단백질
- 부착형(Rough ER): 분비용 단백질
- 거친소포체(Rough ER): 막 단백질, 분비 단백질 생산
- 매끈소포체(Smooth ER):
- 지질 합성, 해독 작용, 칼슘 저장
📦 물질 가공 & 운반
- 골지체(Golgi): 단백질 수정/포장/배송
→ 택배센터 같은 역할! - 소낭(Vesicle): 물질 운반 상자
- 리소좀(Lysosome): 세포 내부 ‘소화기관’ (불필요한 물질 분해)
→ 동물세포에만 있음 - 액포(Vacuole): 저장소
- 식물세포에서 매우 큼!
- 물, 이온, 노폐물 저장
⚡ 에너지 변환소
- 미토콘드리아(Mitochondria):
→ 음식물 + 산소 → ATP 만드는 에너지 공장 - 엽록체(Chloroplast):
→ 빛 + CO₂ + 물 → 포도당 만드는 광합성 공장 (식물에만 있음!)
🧱 구조 유지 & 이동 담당
- 세포골격(Cytoskeleton)
→ 세포의 모양 유지 & 내부 물질 이동 도와주는 '철골 구조'- 미세소관: 물질 이동 통로 (버스 노선 느낌)
- 중간섬유: 세포 구조 고정
- 미세섬유: 세포 모양 유지
- 구성요소👇
- 편모(Flagella), 섬모(Cilia):
→ 세포를 움직이게 하는 구조 (정자, 섬모세포 등)
🌐 세포 외부 구조
- 세포막(Plasma membrane):
→ 선택적으로 물질 출입을 조절 (경비 역할) - 세포벽(Cell wall):
→ 식물·균류의 단단한 보호벽 (사람에겐 없음) - 세포 간 연결 (Junctions)
- Tight junction: 누수 방지
- Anchoring junction: 서로 단단히 고정
- Gap junction: 세포 간 신호 전달通!
📌 시험 대비 핵심 정리 꿀팁
✅ 전자현미경 종류는 SEM vs TEM 기능 구분
✅ 원핵세포 vs 진핵세포 구조 차이
✅ 핵–소포체–골지체–리보솜–미토콘드리아–리소좀–엽록체 기능 정확히
✅ 식물세포만 있는 구조: 세포벽, 엽록체, 큰 액포
✅ 세포골격 3종류 이름 + 기능 기억해두기!
📚 Chapter 4 필수 용어 정리
용어 뜻 한 줄 요약
| ⭐ 세포 이론 (Cell theory) | 모든 생물은 세포로 이루어지고, 세포는 세포로부터 유래함 | 생물학의 기본 이론 |
| ⭐ 광학현미경 (Light Microscope, LM) | 빛을 이용해 세포 관찰 | 살아있는 세포 관찰 가능 |
| ⭐ 전자현미경 (Electron Microscope, EM) | 전자빔을 이용해 고해상도 관찰 | 세포 내부 소기관 관찰 |
| ⭐ SEM | 세포의 표면 구조 3D 관찰 | Scanning Electron Microscope |
| ⭐ TEM | 세포 내부 절단면 관찰 | Transmission Electron Microscope |
| ⭐ 원핵세포 (Prokaryotic cell) | 핵과 소기관이 없는 세포 | 박테리아, 고세균 |
| ⭐ 진핵세포 (Eukaryotic cell) | 핵과 소기관이 있는 세포 | 동물, 식물, 균류 등 |
| ⭐ 핵 (Nucleus) | DNA 저장, mRNA 생성 | 세포의 '사령부' |
| ⭐ 인 (Nucleolus) | rRNA 생성, 리보솜 조립 | 핵 안에 있음 |
| ⭐ 리보솜 (Ribosome) | 단백질 합성 | 자유형, 부착형 있음 |
| ⭐ 거친소포체 (Rough ER) | 리보솜 부착, 단백질 합성 | 분비 단백질 생산 |
| ⭐ 매끈소포체 (Smooth ER) | 지질 합성, 해독 작용 | 칼슘 저장 기능도 있음 |
| ⭐ 골지체 (Golgi apparatus) | 단백질 가공, 포장, 운반 | '세포의 우체국' |
| ⭐ 소낭 (Vesicle) | 물질 운반 | 소포 형태의 구조 |
| ⭐ 리소좀 (Lysosome) | 소화 효소 담긴 주머니 | 세포 내 분해 작용, 동물세포 전용 |
| ⭐ 액포 (Vacuole) | 저장소, 식물에서 큼 | 물, 이온, 독성물질 저장 |
| ⭐ 미토콘드리아 (Mitochondria) | ATP 생성 | 세포호흡 담당 |
| ⭐ 엽록체 (Chloroplast) | 광합성 수행 | 식물세포에만 있음 |
| ⭐ 세포골격 (Cytoskeleton) | 세포 구조 유지 및 이동 | 미세소관, 중간섬유, 미세섬유 구성 |
| ⭐ 미세소관 (Microtubule) | 세포 내 물질 운반 통로 | 튜불린으로 구성 |
| ⭐ 중간섬유 (Intermediate filament) | 구조적 지지 | 세포 형태 유지 |
| ⭐ 미세섬유 (Microfilament) | 세포의 움직임, 형태 조절 | 액틴 단백질 |
| ⭐ 편모 (Flagella) | 채찍형 운동 기관 | 예: 정자 |
| ⭐ 섬모 (Cilia) | 짧고 많은 운동 기관 | 점액 제거 등에 사용 |
| ⭐ 세포막 (Plasma membrane) | 세포 내부와 외부 경계 | 인지질 이중층 |
| ⭐ 세포벽 (Cell wall) | 식물세포의 단단한 구조물 | 셀룰로오스로 구성 |
| ⭐ 세포 간 연결 (Junctions) | 세포-세포 연결 구조 | Tight, Anchoring, Gap |
🧠 암기 팁
- "핵 → 리보솜 → 소포체 → 골지체 → 분비"의 단백질 이동 경로 흐름 이해하기
- 세포 소기관 기능 vs 생김새를 함께 외우면 기억 잘 남아!
- 원핵 vs 진핵, 동물세포 vs 식물세포 차이 시험 단골!
✅ Chapter 5: The Working Cell
세포막은 어떤 물질을 들이고, 어떤 걸 내보낼지 정하는 생명의 '출입문'이야 🚪
🔹 1. 세포막의 구조 ⭐
✔️ 세포막은 ‘유동 모자이크 모델’이라고 불려
왜냐하면…
- 막은 인지질 이중층으로 되어 있어
- 그 위에 단백질, 콜레스테롤, 당 등이 자유롭게 떠다님
→ 마치 유동적인 모자이크처럼 보임!
✔️ 인지질의 구조
- 머리 부분 = 친수성 (물 좋아함)
- 꼬리 부분 = 소수성 (물 싫어함)
→ 그래서 물이 막을 그냥 통과하기 어렵고, 선택적으로 통과시켜
✔️ ⭐ 선택적 투과성 (Selective permeability)
→ 세포막은 필요한 물질만 골라서 출입시킴!
✔️ ⭐ 콜레스테롤의 역할
- 너무 차가우면 막 굳지 않게
- 너무 더우면 막이 너무 흐물해지지 않게
→ 막의 유동성을 조절하는 완충제 역할
🔹 2. 막 단백질의 다양한 역할
기능 설명
| ⭐ 수송 | 특정 물질을 들이거나 내보내는 통로 역할 (ex. 포도당 채널) |
| ⭐ 효소 | 화학 반응을 도와주는 단백질 (막에 박혀서 작동) |
| ⭐ 신호전달 | 외부 신호(호르몬 등)를 받아서 세포 안에 전달 |
| ⭐ 세포 인식 | 당단백질이 이름표처럼 작용 → 내 세포인지 아닌지 구분 |
| ⭐ 결합 | 옆 세포랑 연결됨 (세포 간 결합 형성) |
| ⭐ ECM/세포골격 연결 | 세포의 형태를 잡고 구조를 지지함 |
🔹 3. 수동 수송 (Passive Transport) ⭐
✔️ 에너지 없이 물질이 자연스럽게 이동하는 방식
(= 높은 농도 ➝ 낮은 농도 방향으로)
종류 설명
| ⭐ 단순 확산 | O₂, CO₂ 같은 작고 소수성 분자가 막을 직접 통과함 |
| ⭐ 촉진 확산 | 단백질 통로를 통해 큰 분자나 이온이 이동함 (포도당, Na⁺ 등) |
| ⭐ 삼투 (Osmosis) | 물만 이동! → 물이 농도 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동함 |
✔️ 중요한 건:
- 물질은 고→저로 이동 = 확산
- 물은 저농도(물 많음) → 고농도(물 적음) 쪽으로 이동 = 삼투
🔹 4. 삼투 관련 용어 ⭐
용어 설명 세포 변화
| ⭐ 고장액 (Hypertonic) | 밖이 더 진함 → 물 빠져나감 | 세포 쪼그라듦 (수축) |
| ⭐ 저장액 (Hypotonic) | 밖이 더 묽음 → 물 들어옴 | 세포 부풀고, 동물세포는 터질 수 있음 |
| ⭐ 등장액 (Isotonic) | 농도 동일 → 물의 출입 균형 | 안정된 상태 |
✔️ 시험에선 이 3개 구분 정말 잘 나와! 그림으로도 자주 나옴!
🔹 5. 능동 수송 (Active Transport) ⭐
✔️ 에너지를 써서!
물질을 농도 낮은 곳 ➝ 높은 곳으로 '억지로' 밀어 넣는 방식
- 대표 예: ⭐ Na⁺/K⁺ 펌프
→ 세포 바깥으로 Na⁺ 3개 배출
→ 안으로 K⁺ 2개 받아들임
→ ATP 소모됨!
✔️ 세포는 이런 펌프로 이온 농도를 조절해
→ 신경 자극 전달, 근육 수축 등에 꼭 필요해!
🔹 6. 대량 수송 ⭐
✔️ 아주 큰 물질은 세포막을 감싸서 한 번에 이동시킴!
방식 설명
| ⭐ 엔도사이토시스 | 세포 안으로 물질 들임 |
| - 식작용(Phagocytosis) | 고형 물질 섭취 (예: 백혈구가 세균 먹는 것) |
| - 음세포작용(Pinocytosis) | 액체 섭취 (세포가 마시는 느낌!) |
| - 수용체 매개 엔도사이토시스 | 특정한 물질만 선택적으로 들임 |
| ⭐ 엑소사이토시스 | 세포 밖으로 물질 배출 (예: 신경전달물질, 호르몬 분비) |
📌 시험에서 자주 나오는 핵심 포인트 요약
✅ 세포막의 구조: 인지질, 단백질, 콜레스테롤
✅ 수동 vs 능동 수송 구분 정확히!
✅ 삼투 용어 3종 (고장/저장/등장)
✅ Na⁺/K⁺ 펌프는 능동 수송 + ATP 소비
✅ 엔도사이토시스 3종 vs 엑소사이토시스 차이
📚 Chapter 5 필수 용어 정리
⭐ 용어 🧠 정의 📌 추가 설명
| 유동 모자이크 모델 (Fluid Mosaic Model) | 인지질 이중층 + 단백질이 자유롭게 움직임 | 세포막의 기본 구조 |
| 선택적 투과성 (Selective permeability) | 특정 물질만 막을 통과 가능 | 막이 물질을 가려 통과시킴 |
| 인지질 (Phospholipid) | 머리는 친수성, 꼬리는 소수성 | 이중층을 형성함 |
| 콜레스테롤 (Cholesterol) | 막의 유동성 조절 | 온도 변화 완충 작용 |
| 막 단백질 (Membrane protein) | 수송, 신호전달, 구조 유지 | 기능 따라 다양한 종류 존재 |
| 수동 수송 (Passive transport) | 에너지 없이 이동 | 농도 기울기 따라 이동함 |
| 확산 (Diffusion) | 분자가 고→저 농도로 퍼짐 | 기본적인 수동 수송 방식 |
| 농도 기울기 (Concentration gradient) | 농도의 차이 | 물질 이동의 원동력 |
| 단순 확산 (Simple diffusion) | 작은 비극성 분자가 직접 막 통과 | 예: O₂, CO₂ |
| 촉진 확산 (Facilitated diffusion) | 단백질 통로 통해 확산 | 예: 포도당, 이온 |
| 아쿠아포린 (Aquaporin) | 물 분자 전용 채널 단백질 | 물의 빠른 이동을 돕는다 💧 |
| 삼투 (Osmosis) | 물이 반투과성 막을 통해 이동 | 수동 수송의 한 형태 |
| 고장액 (Hypertonic) | 바깥 농도 > 세포 안 | 물 빠져나감 → 세포 수축 |
| 저장액 (Hypotonic) | 바깥 농도 < 세포 안 | 물 유입 → 세포 팽창 |
| 등장액 (Isotonic) | 바깥 농도 = 세포 안 | 물 출입 균형 |
| 긴장성 (Tonicity) | 삼투에 의한 세포의 상태 | 고장/저장/등장액 상태 포함 |
| 능동 수송 (Active transport) | ATP 사용하여 역방향 이동 | 농도 기울기에 ‘역행’ |
| Na⁺/K⁺ 펌프 | 나트륨 배출, 칼륨 유입 | 대표적인 능동 수송 예시 |
| 엔도사이토시스 (Endocytosis) | 세포 내로 물질을 들여옴 | 대량 수송 방법 |
| 식작용 (Phagocytosis) | 고형 물질 섭취 | “세포의 먹기” 🍽️ |
| 음세포작용 (Pinocytosis) | 액체를 섭취 | “세포의 마시기” 🥤 |
| 수용체 매개 엔도사이토시스 | 수용체가 특정 분자 인식 후 섭취 | 선택적이고 효율적 |
| 엑소사이토시스 (Exocytosis) | 세포 밖으로 물질 방출 | 예: 호르몬, 신경전달물질 |
| 세포호흡 (Cellular respiration) | 포도당 → 에너지(ATP) 생산 | 생명 유지에 필수 과정 |
| 에너지 짝물림 (Energy coupling) | 방출된 에너지로 다른 반응을 도움 | 에너지 효율적으로 사용 |
| ATP (Adenosine Triphosphate) | 에너지 저장 분자 | 에너지 화폐! 💸 |
| 인산화 (Phosphorylation) | 인산기 추가 → 에너지 전달 | ATP 생성 및 사용에 중요 |
| 활성화 에너지 (Activation energy) | 반응 시작에 필요한 최소 에너지 | 효소가 낮춰줌 |
| 효소 (Enzyme) | 생체 촉매 단백질 | 화학 반응을 빠르게 함 |
| 기질 (Substrate) | 효소가 작용하는 물질 | 반응 전 상태 |
| 활성부위 (Active site) | 기질이 결합하는 효소의 자리 | 퍼즐처럼 딱 맞음 🧩 |
| 유도적합 (Induced fit) | 기질 결합 시 효소 구조 변화 | 더 정확하게 작용함 |
| 보조인자 (Cofactor) | 금속 이온 등, 효소 활동 도움 | 예: Zn²⁺, Fe²⁺ |
| 조효소 (Coenzyme) | 유기 보조인자 | 예: 비타민, NAD⁺ |
| 경쟁적 억제자 (Competitive inhibitor) | 기질 대신 활성부위에 결합 | 효소 활동 방해함 🚫 |
| 비경쟁적 억제자 (Noncompetitive inhibitor) | 다른 위치에 결합 → 활성부위 변화 | 기질 결합 못하게 함 |
| 되먹임 억제 (Feedback inhibition) | 최종 생성물이 효소를 억제 | 과잉 생산 방지하는 똑똑한 시스템! 🧠 |
원하면 이걸 시험 대비 암기 버전으로 요약해줄 수도 있어! 필요하면 말만 해줘 ✨
🧠 암기 팁
- "확산은 자연스럽게, 능동은 억지로" 외우면 헷갈림 방지!
- 등장-저장-고장은 세포 밖 농도 기준으로 판단해야 함!
- 엔도/엑소는 항상 **세포막의 변형(소낭 형성)**을 동반해!
✅ Chapter 6: 세포가 에너지를 만드는 법
**세포호흡(Cellular Respiration)**은 생명체가 먹은 음식에서 에너지를 뽑아내는 방법이야!
바로 포도당 → ATP로 바꾸는 과정이지 🍞➡️⚡
🔹 1. 세포호흡의 개요 ⭐
✔️ ATP는 세포가 쓰는 '에너지 화폐'야
- 먹은 포도당(C₆H₁₂O₆)을 분해하면
- 그 안에 있던 화학 에너지를 꺼내서
- ATP 형태로 바꿔서 우리 몸이 사용해!
✔️ 이 과정에서 가장 많은 ATP가 나오는 단계는?
👉 ⭐ 산화적 인산화(Oxidative Phosphorylation)
🔹 2. 세포호흡의 전체 반응식 ⭐
✔️ 해석해보면?
포도당 + 산소 → 이산화탄소 + 물 + 에너지(ATP)
= 우리가 숨 쉬고 먹는 이유가 이거야! 😮
🔹 3. 세포호흡의 3단계 ⭐
세포호흡은 총 3단계로 진행돼!
단계 장소 무슨 일이 일어남? 생성 ATP
| ① 해당과정 (Glycolysis) | 세포질 | 포도당 1개 → 피루브산 2개 + 약간의 ATP | ⭐ 2개 |
| ② 시트르산 회로 (CAC) | 미토콘드리아 기질 | CO₂ 방출 + 전자 운반체(NADH, FADH₂) 생성 | ⭐ 2개 |
| ③ 산화적 인산화 | 미토콘드리아 내막 | 전자 이동 → H⁺기울기 → ATP 합성 | ⭐ 28~32개 |
✔️ 총 ATP는 약 30~34개! (최대 38개까지 이론 가능)
🔹 4. 전자전달계 & 화학삼투 ⭐
✔️ NADH와 FADH₂가 전자(에너지)를 전달함
→ 그 전자들이 막을 따라 이동하면서 **H⁺(수소이온)**를 막 밖으로 밀어냄
→ H⁺들이 몰려있다가 다시 들어오면서 **ATP 합성효소(ATP synthase)**를 돌려
→ 그걸로 ATP 생성!!
✔️ 이 과정을 **화학삼투(Chemiosmosis)**라고 불러
→ H⁺ 기울기 + ATP synthase = ATP 뿜뿜 💥
🔹 5. 무산소 호흡: 발효 ⭐
✔️ 산소가 없을 때도 ATP를 아주 조금 만들 수 있어!
→ 바로 ⭐ 발효(Fermentation)
발효 종류 생성물 예시
| ⭐ 젖산 발효 | 젖산 | 근육 세포 (운동할 때 산소 부족하면!) |
| ⭐ 알코올 발효 | 에탄올 + CO₂ | 효모 (빵, 술 만들 때) |
✔️ 이때는 ATP가 해당과정에서 딱 2개만 나옴
→ 매우 비효율적이지만 산소가 없을 때 생존을 위한 비상 시스템!
🔹 6. 대사 연계 ⭐
✔️ 꼭 포도당만 쓸 필요는 없어!
- 지방도 분해해서 중간물질로 바꿔서 ATP 생성
- 단백질도 필요시 분해돼서 CAC로 들어감
👉 즉, 우리 몸은 다양한 영양소를 ATP 재료로 사용할 수 있음!
📌 시험 대비 포인트 정리!
✅ 세포호흡 3단계 이름 / 장소 / 산물 꼭 외우기
✅ 전자전달계 = 미토 내막, H⁺ 펌핑 → ATP synthase 통해 ATP 생성
✅ ⭐ 화학삼투(Chemiosmosis) = H⁺ 기울기 + ATP 합성효소
✅ 발효는 산소 없이 해당과정만 사용 → ATP 2개 생성
✅ 총 ATP는 약 30~34개 (이론상 38)
📚 Chapter 6 필수 용어 정리
용어 뜻 한 줄 요약
| ⭐ 세포호흡 (Cellular respiration) | 음식물을 ATP로 전환하는 대사 과정 | 에너지 생산 시스템 |
| ⭐ ATP (Adenosine Triphosphate) | 세포의 에너지 화폐 | 생명활동 에너지 공급 |
| ⭐ 산화적 인산화 (Oxidative phosphorylation) | 전자전달계 + ATP 합성효소로 ATP 생성 | 세포호흡의 핵심 ATP 생산 단계 |
| ⭐ 해당과정 (Glycolysis) | 포도당을 피루브산으로 분해 | 세포질에서 일어남, 2 ATP 생성 |
| ⭐ 시트르산 회로 (Citric Acid Cycle, CAC) | 아세틸-CoA 분해, CO₂ 방출, 전자 운반체 생성 | 미토콘드리아 기질에서 진행 |
| ⭐ 전자전달계 (Electron transport chain, ETC) | 전자가 막 따라 흐르며 H⁺ 펌핑 | ATP 생성의 전제조건 |
| ⭐ 화학삼투 (Chemiosmosis) | H⁺ 기울기 + ATP synthase → ATP 생성 | 미토콘드리아 내막에서 진행 |
| ⭐ ATP 합성효소 (ATP synthase) | H⁺ 흐름으로 ATP 만드는 효소 | 터빈처럼 회전함 |
| ⭐ NAD⁺ / NADH | 전자 운반체 (산화형 / 환원형) | 전자전달계에 전자 제공 |
| ⭐ FAD / FADH₂ | 전자 운반체 | NADH보다 약간 낮은 에너지 |
| ⭐ 발효 (Fermentation) | 산소 없이 ATP를 생성하는 과정 | 해당과정만 사용 |
| ⭐ 젖산 발효 (Lactic acid fermentation) | 젖산 생성 (예: 근육 세포) | 피로 유발 가능 |
| ⭐ 알코올 발효 (Alcohol fermentation) | 에탄올 + CO₂ 생성 (예: 효모) | 술과 빵의 원리 |
| ⭐ 아세틸-CoA | 시트르산 회로의 시작 물질 | 피루브산이 변형되어 생성 |
| ⭐ 산화 (Oxidation) | 전자 잃는 반응 | 에너지 방출 과정 |
| ⭐ 환원 (Reduction) | 전자 얻는 반응 | 에너지 저장 과정 |
| ⭐ 기질수준 인산화 (Substrate-level phosphorylation) | 효소를 통해 직접 ATP 생성 | 해당과정, CAC에서 일부 일어남 |
🧠 암기 팁
- ATP는 Glycolysis(2) + CAC(2) + ETC(약 28~32)
- ETC + Chemiosmosis = 산화적 인산화 전체 그림 꼭 이해하기!
- 발효는 오직 해당과정만 사용 → ATP 적게 생성
✅ Chapter 7: 광합성 (Photosynthesis)
“빛 에너지로 밥을 만드는 식물의 마법”
🔹 1. 광합성의 정의 ⭐
광합성은 식물이 빛 에너지☀️를 이용해서 '포도당(밥)'을 만드는 과정이야!
즉:
이산화탄소(CO₂) + 물(H₂O) + 빛
👉 포도당(C₆H₁₂O₆) + 산소(O₂)
✔️ 사람은 먹고 숨 쉬며 ATP 만들고,
✔️ 식물은 빛으로 먹을 걸 만든다!
🔹 2. 광합성은 어디서 일어날까? ⭐
정답: 엽록체(Chloroplast) 🌿
엽록체는 식물 세포에만 있는 광합성 공장이야!
구조 기능
| ⭐ 틸라코이드(Thylakoid) | 빛을 받아 반응 일어나는 곳 (빛 반응) |
| ⭐ 스트로마(Stroma) | 포도당을 만드는 반응이 일어나는 곳 (캘빈 회로) |
🔹 3. 광합성은 두 단계로 이루어져 ⭐
단계 장소 하는 일
| ⭐ 빛 반응 | 틸라코이드 | 빛 + 물 → ATP, NADPH, 산소(O₂) 생성 |
| ⭐ 캘빈 회로 | 스트로마 | CO₂ + ATP + NADPH → 포도당 만들기 |
✔️ 빛 반응은 에너지 만들고,
✔️ 캘빈 회로는 그 에너지로 포도당 조립함!
🔹 4. 빛 반응 흐름: "빛 + 물 = 에너지" 🌊⚡
1️⃣ 광계 II가 햇빛을 흡수함
2️⃣ **물(H₂O)**에서 전자를 얻고 산소 발생
3️⃣ 전자가 전자전달계 통해 에너지 전달
4️⃣ 그 에너지로 H⁺ 농도차 만들고
5️⃣ ATP 합성효소(ATP synthase) 통해 ATP 생성
6️⃣ 마지막에 광계 I에서 전자를 NADP⁺에게 넘겨서 ⭐ NADPH 생성
✔️ 빛 반응 결과물:
→ ATP + NADPH + 산소(O₂)
🔹 5. 캘빈 회로: "CO₂ + 에너지 = 포도당" ⭐
캘빈 회로는 어두워도 작동 가능 → 에너지(ATP, NADPH)만 있으면 돼!
세 단계 흐름👇
단계 설명
| ⭐ 탄소 고정 | RuBisCO 효소가 CO₂를 붙잡음 |
| ⭐ 환원 단계 | ATP, NADPH 사용 → ⭐ G3P라는 당 생성 |
| ⭐ RuBP 재생 | 원래 상태로 돌아가서 다시 반복 가능 |
✔️ G3P 2개 모이면 포도당 1개 완성!
✔️ G3P는 포도당뿐만 아니라 지방, 아미노산 등 다양한 영양소로도 변신 가능!
🔹 6. 광호흡 (Photorespiration): 식물의 딜레마 🌡️
문제 상황:
날씨가 더워! → 물 증발 막으려고 기공 닫음
→ 그러면 CO₂는 못 들어오고, O₂만 많아짐
👉 이때 RuBisCO가 O₂와 결합하면?
→ 포도당도 못 만들고, 에너지 낭비 발생! (= 광호흡)
🔹 7. C₄ 식물과 CAM 식물의 대처법 ⭐
광호흡을 피하는 생존 전략을 쓴 식물들이 있어!
식물 전략 예시
| ⭐ C₄ 식물 | CO₂를 ‘셔틀’처럼 이동시켜 특수 세포에서만 고정함 | 옥수수, 사탕수수 |
| ⭐ CAM 식물 | 밤에 CO₂ 저장, 낮에 사용 → 수분 증발 최소화 | 선인장, 다육식물 |
📌 시험 대비 핵심 요약 체크!
✅ 광합성 반응식 외우기 (CO₂ + H₂O → 포도당 + O₂)
✅ 빛 반응 vs 캘빈 회로 비교
✅ 엽록체 구조: 틸라코이드 vs 스트로마
✅ RuBisCO, ATP, NADPH, G3P 역할
✅ 광호흡의 원인 & C₄, CAM 식물의 회피 전략
📚 Chapter 7 필수 용어 정리
용어 뜻 한 줄 요약
| ⭐ 광합성 (Photosynthesis) | 빛 에너지를 화학 에너지(포도당)로 전환하는 과정 | 생명체의 에너지 생산 |
| ⭐ 엽록체 (Chloroplast) | 광합성 일어나는 세포 소기관 | 틸라코이드 + 스트로마 구성 |
| ⭐ 틸라코이드 (Thylakoid) | 빛 반응 일어나는 장소 | 광계, 전자전달계 존재 |
| ⭐ 스트로마 (Stroma) | 캘빈 회로 일어나는 엽록체 내부 액체 | 포도당 형성 장소 |
| ⭐ 빛 반응 (Light reactions) | 빛 + 물 → ATP, NADPH, 산소 생성 | 틸라코이드에서 일어남 |
| ⭐ 캘빈 회로 (Calvin cycle) | CO₂ + ATP + NADPH → G3P 생성 | 스트로마에서 진행됨 |
| ⭐ 광계 I / II (Photosystem I / II) | 빛 에너지 받아 전자 방출하는 단백질 복합체 | II가 먼저 작용함 |
| ⭐ 물 분해 (Photolysis) | 물에서 전자를 얻고 산소 발생 | 광계 II에서 발생 |
| ⭐ ATP 합성효소 (ATP synthase) | H⁺ 흐름을 이용해 ATP 생성 | 틸라코이드 막에 위치 |
| ⭐ NADPH | 환원력을 가진 전자 운반체 | 캘빈 회로에 전자 제공 |
| ⭐ RuBisCO | CO₂ 고정시키는 효소 | 식물에서 가장 많은 단백질 |
| ⭐ G3P | 포도당 전단계 3탄소 화합물 | 광합성의 최종 산물 |
| ⭐ 광호흡 (Photorespiration) | O₂에 의해 에너지 낭비되는 반응 | CO₂ 부족 시 발생 |
| ⭐ C₄ 식물 | CO₂를 별도 세포에서 고정 | 예: 옥수수, 사탕수수 |
| ⭐ CAM 식물 | 밤에 CO₂ 저장, 낮에 사용 | 예: 선인장, 다육식물 |
🧠 암기 팁
- 빛 반응 = 에너지 생산 (ATP, NADPH)
- 캘빈 회로 = 포도당 합성 (G3P)
- RuBisCO, G3P, ATP, NADPH의 역할 흐름 꼭 이해하고 암기!
- 광호흡은 비효율, C₄ & CAM은 이를 회피하는 전략
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