사람의 물질대사 단원은 먹은 영양소가 세포에서 분해되어 에너지가 되고, 그 과정에서 생긴 노폐물이 몸 밖으로 나가기까지의 흐름을 다룹니다. 세포 호흡, 에너지 섭취와 소비의 계산, 기관계의 통합적 작용, 대사성 질환이 함께 나옵니다. 아래 20문항으로 이 흐름을 단계별로 이해하는지, 계산과 용어를 정확히 쓸 수 있는지 확인합니다.
📝 사람의 물질대사 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
저는 수학을 가르치는 사람이라 이 단원의 내용을 풀어서 설명해 드릴 수는 없습니다. 대신 시험지 한 장을 집에서 어떻게 쓸지는 말씀드릴 수 있습니다.
사람의 물질대사 20문항은 먹은 것이 에너지가 되고 노폐물로 나가기까지, 한 줄로 이어지는 단원이라고 적혀 있습니다. 그래서 저는 한 문항씩 끊어 푸는 것보다 1번부터 순서대로 이어서 푸는 쪽을 권합니다.
문제 문장은 입으로 소리 내어 한 번 읽고 시작하게 하십시오. 눈으로만 훑을 때보다 어디서 걸리는지가 먼저 보입니다. 채점이 끝나면 정답을 보기 전에, 단원의 흐름을 아이가 자기 말로 처음부터 끝까지 이어 말해 보게 해 보십시오. 막히는 자리가 곧 다시 볼 자리입니다.
— 수학의 신호 원장
사람의 물질대사, 영양소에서 노폐물까지
소화계에서 흡수된 영양소는 순환계를 따라 조직 세포로 운반되고, 세포에서는 세포 호흡으로 분해되어 에너지를 냅니다. 포도당은 세포질에서 피루브산으로 분해되고, 피루브산은 미토콘드리아에서 이산화 탄소와 물로 분해됩니다. 이 순서가 실험 결과를 읽는 기준이 됩니다.
단백질이 분해되면 아미노기가 떨어져 독성이 강한 암모니아가 생기고, 암모니아는 간에서 독성이 약한 요소로 바뀐 뒤 콩팥을 거쳐 오줌으로 배설됩니다. 산소 흡수와 이산화 탄소 배출은 호흡계가 맡으므로, 운반과 기체 교환과 배설이 기관계마다 나뉘어 이어진다고 보면 됩니다.
에너지 쪽에서는 하루 소비량이 기초 대사량, 활동 대사량, 음식물의 소화·흡수에 쓰이는 에너지의 합이고, 섭취량과 비교해 남거나 모자란 만큼이 체중 변화로 이어집니다. 당뇨병이나 고지혈증 같은 대사성 질환은 병원체가 원인이 아니며 생활 습관 개선이 예방에 도움이 됩니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
대사성 질환에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 당뇨병은 인슐린의 분비 부족이나 작용 이상으로 혈당량이 높게 유지되는 질환이다. ② 고지혈증은 혈액 속 포도당 농도가 정상보다 낮아지는 질환이다. ③ 대사성 질환은 병원체가 몸에 침입해야만 걸리는 질환이다. ④ 대사성 질환은 식습관이나 운동 습관을 바꾸어도 예방할 수 없다.정답 · ① 당뇨병은 인슐린의 분비 부족이나 작용 이상으로 혈당량이 높게 유지되는 질환이다. — 당뇨병은 인슐린이 부족하거나 제대로 작용하지 못해 혈당량이 높아지는 대사성 질환이다. 고지혈증은 혈액 속 지방 성분이 많은 상태이고, 대사성 질환은 병원체가 원인이 아니며 생활 습관 개선으로 예방에 도움이 된다.
어떤 근육 세포가 포도당 0.25 mol을 세포 호흡으로 완전히 분해하였다. 포도당 1 mol이 분해될 때 방출되는 에너지는 2800 kJ이고, 이 중 40 %가 ATP에 저장된다고 할 때 열로 방출된 에너지는 몇 kJ인가? (단위를 포함하여 쓰시오.)정답 · 420 kJ — 방출된 에너지는 0.25 mol × 2800 kJ/mol = 700 kJ이고, ATP에 저장된 에너지는 700 × 0.4 = 280 kJ이다. 열로 방출된 에너지는 700 − 280 = 420 kJ이다.
표에 대한 설명으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은? 〈보기〉 ㄱ. 안정 시에는 세포 호흡이 일어나지 않는다. ㄴ. 운동 시 산소 소비량은 안정 시의 10배이다. ㄷ. 운동 시 심장 박동수와 호흡수가 증가하면 조직 세포로 산소를 더 많이 공급하고 이산화 탄소를 더 많이 제거하는 데 도움이 된다. 가상의 건강한 성인 한 명이 의자에 앉아 쉬는 동안과 일정한 세기로 달리는 동안의 몸 상태를 측정하였다. 각 값은 1분당 평균이며, 측정은 두 상태에서 각각 10분 이상 같은 조건을 유지한 뒤 이루어졌다. 구분 | 심장 박동수(회) | 호흡수(회) | 산소 소비량(L) | 이산화 탄소 배출량(L) 안정 시 | 70 | ① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ정답 · ④ ㄴ, ㄷ — 안정 시에도 1분당 산소를 0.25 L 소비하므로 세포 호흡이 일어나고 있다. 따라서 ㄱ은 틀리다. 운동 시 산소 소비량은 2.5 ÷ 0.25 = 10배이므로 ㄴ은 옳다. 운동 시 심장 박동수와 호흡수가 증가하는 것
위 실험 결과에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보기> ㄱ. X에는 포도당을 피루브산으로 분해하는 효소가 있다. ㄴ. Y에서는 피루브산이 이산화탄소와 물로 분해된다. ㄷ. (라)에서 생성된 이산화탄소는 X에서 포도당이 직접 분해되어 생성된 것이다. 쥐의 간세포를 파쇄하여 세포질 성분 X와 미토콘드리아 성분 Y를 분리하였다. 산소가 충분한 같은 조건에서 시험관 (가)~(라)에 다음 물질을 넣고 일정 시간 뒤 피루브산과 이산화탄소 생성 여부를 확인하였다. (가) X+포도당: 피루브산 생성, 이산화탄소 생성 없음. (나) Y+포도당: 피루브산 생성 없음, 이산화탄소 생성 ① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ정답 · ② ㄱ, ㄴ — (가)에서 X와 포도당만으로 피루브산이 생성되므로 X에는 포도당을 피루브산으로 분해하는 효소가 있고, (다)에서 Y와 피루브산으로 이산화탄소가 생성되므로 Y에서 피루브산이 분해된다. (가)에서 X만으로는 이산화탄소가
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
물질대사 단원에서 헷갈리기 쉬운 곳
당뇨병과 고지혈증의 구분 당뇨병은 인슐린의 분비 부족이나 작용 이상으로 혈당이 높은 질환이고, 고지혈증은 혈액 속 중성 지방과 콜레스테롤이 높은 상태입니다. 포도당이 낮아지는 병으로 읽으면 틀립니다.
기관계의 역할 바꿔 읽기 요소는 호흡계가 아니라 간에서 만들어져 배설계로 나갑니다. 산소 흡수와 이산화 탄소 배출은 호흡계 몫입니다. 암모니아와 요소의 이름과 독성 차이도 함께 묻습니다.
에너지 계산의 항목 빠뜨리기 소비량에 세 항목을 모두 더했는지, 탄수화물과 단백질은 1 g당 4 kcal, 지방은 9 kcal로 계산했는지, 남는 에너지에 날수를 곱했는지 하나라도 빠지면 답이 달라집니다.
사람의 물질대사 시험지에 나오는 문항 모양
단답
선다
실험 설계·결과 해석
개념 확인
원리 적용
자료 분석
물질대사 단원, 집에서 이렇게 해 보세요
먼저 영양소가 소화계에서 조직 세포까지 가고 노폐물이 배설되기까지의 길을 순환계를 중심으로 말로 따라가 봅니다. 하루 10분이면 됩니다. 그다음 세포 호흡을 세포질에서 미토콘드리아 순으로 적고, 시험관 실험 문항은 넣은 성분과 생성물을 표로 정리해 읽습니다.
계산 문항은 소비량의 합, 남는 에너지, 날수 곱하기, 지방 질량 순서로 식을 한 줄씩 쓰는 연습을 하루 두세 문항씩 합니다. 마지막으로 당뇨병과 고지혈증, 암모니아와 요소처럼 짝으로 나오는 용어를 소리 내어 구분해 봅니다.