1.생명 활동과 에너지
1)물질 대사
생물은 살아가는데 필요한 물질과 에너지를 어떻게 얻을까?
생물은 생명 활동을 유지하는 데 필요한 물질과 에너지를 얻기 위해 생물체 내에서 다양한 물질을 합성하기도 하고 분해하기도 합니다.
이처럼 생물체 내에서 일어나느 모든 화학 반응을 물질대사라고 합니다.
물질 대사는 동화 작용과 이화 작용으로 구분되는데, 동화 작용은 분자량이 작은 물질이 큰 물질이 작은 물질로 분해되는 과정입니다.
물질의 합성 및 분해 과정에는 반드시 에너지의 출입이 따르는데, 동화 작용은 에너지를 흡수하는 흡열 반응이고. 이화 작용은 에너지가 방출하는 발열 반응입니다.
이처럼 물질대사 과정에서는 에너지의 출입이 따르기 때문에 물질대사를 에너지 대사라고도 합니다.이와 같은 물질대사 과정은 효소의 촉매 작용으로 조절됩니다.광합성과 세포 호흡은 생물체 내에서 일어나는 물질대사의 대표적인 예입니다.
2)세포 호흡과 기관계 작용
사람은 음식물로부터 세포 호읍에 필요한 영양소를 얻습니다.
섭취한 음식물을 소화계에서 소화 과정을 통해 흡수할 수 있는 크기로 분해한 다음 체내로 흡수합니다.
세포 호흡에 필요한 산소는 호흡계를 통해 얻습니다.
숨을 들이마시면 공기가 폐포로 들어오는데, 폐포에서 공기 속에 포함된 산소를 체네로 흡수합니다.
소화계를 통해 훕수한 영양소와 호흡계를 통해 흡수한 산소를 이용하여 조직 세포 내에서 영양소를 산화시켜 에너지를 얻는 세포 호흡을 합니다.
세포 호흡에서 주된 에너지원으로 이용하는 영양소는 포도당입니다.
세포 호흡 과정에서는 포도당이 여러 단계에 걸쳐 산화되면서 에너지가 조금씩 방출되며, 이 에너지가 ATP에 저장됩니다.
ATP에 저장된 에너지는 화학 에너지, 열 에너지, 운동 에너지, 전기 에너지, 빛 에너지 등 다양한 형태의 에너지로 전환 되어 생명 활동에 이용됩니다.
ATP란 은 근육 수축, 신경 세포에서 흥분의 전도, 물질 합성 등 살아있는 세포에서 다양한 생명 활동을 수행하기 위해 에너지를 공급하는 유기 화합물이다.
모든 생명체에서 발견되는 ATP는 종종 세포 내 에너지 전달의 "분자 단위의 에너지 화폐"라고 불린다.
대사 과정에서 ATP가 소비되면 아데노신 이인산(ADP) 또는 아데노신 일인산AMP)으로 전환된다. 다른 대사 과정들은 인체가 매일 생명활동에 쓰이는 ATP를 충당할 수 있도록 ATP를 재생한다.
3)노폐물의 배설
탄수 화물과 지반은 C,H,O로 구성되어 있어, 이들이 세포 호흡 과정에서 완전히 분해되면 이산화 탄소와 물이 생성됩니다.
생성된 이산화 탄소는 폐로 운반되어 날숨을 통해 몸 밖으로 배출됩니다.
생성된 물은 우리 몸에서 재사용되기도 하고,
일부는 폐에서 날숨을 통해, 일부는 배설 기관인 콩팥에서 오줌의 형태로 몸 밖으로 배출됩니다.
반면, 단백질에는 C,H,O 이외에도 N등이 포함되어 있기 때문에 세포 호흡 과정에서 완전히 분해되면 이산화 탄소와 물뿐만 아니라 질소 노폐물인 암모니아도 생성됩니다.
암모니아는 독성이 매우 강한 물질이므로 간에서 독성이 적은 요소로 전환됩니다.
간에서 만들어진 요소는 혈액을 통해 콩팥으로 운반된 다음 콩팥에서 걸러져 오줌의 일부로 배출됩니다.
질소 노폐물는 암모니아, 요소 등과 같이 질소를 포함하고 있는 노폐물
4)기관계의 통합적 작용
우리 몸은 여러 가지 기관게로 구성되어 있는데, 각각의 기관계는 다른 기관계와 유기적으로 연결되어 있어 서로 협력하여 생명 활동을 유지하고 있습니다.
여러가지 기관계 중에서 물질대사에 관련된 기관계로 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계 등이 있습니다.
이 기관계들의 통합적인 작용을 통해 물질대사가 일어날 수 있습니다.
이들 중 어느 한 부분이라도 정상적으로 기능을 수행하지 못하면 물질대사 과정이 제대로 일어나지 못하므로 생명을 유지하기 어렵습니다.
5)대사성 질환
체내에서 물질대사의 이상에 의해 발생하는 질병을 모두 일컬어 대사성 질환이라고 합니다.
즉, 대사성 질환은 물질 대사에 관여하는 효소의 결핍이나 호르몬 분비 이상 등으로 대사에 관여하는 효소의 결핍이나 호르몬 분비 이상 등으로 체외로 배설되어야 할 대사 물질이 체내에 축적되거나, 체내에 필요한 대사 물질이 부족해져서 다양한 기능 장애가 나타나는 질병입니다.
6)대사성 질환 예방
대사 증후군의 발병에는 식습관, 생활 방식, 환경적인 요인 등이 주로 영향을 미치므로 대사 증후군을 생활 습관병이라고도 하는데, 대표적인 대사 증후군에는 비만이 있습니다.
비만은 에너지 소비량이 에너지 섭취량보다 적어 체지방 축적량이 증가하여 체내에 지방 조직이 과다한 상태를 말합니다.
비만이 되면 당뇨병, 고지혈증, 관절염 및 고혈압 등 심혈관계 질환의 발병 위험이 높아지며, 이 외의 질병의 발병에 원인이 될 수 있습니다.
따라서 비만이 되지 않기 위해서는 생활 습관을 개선하여 에너지 대사의 균형을 이루어야 합니다.
에너지의 균형을 유지하기 위해서는 어떤 식생활 습관을 지녀야 할까?
에너지가 균형을 이루기 위해서는 섭취한 에너지양과 소비한 에너지양이 균형을 이루어야 합니다.
1일 에너지 섭취량은 하루 동안 섭취한 음식에 포함된 열량을 모두 더한 것이고, 1일 대사량은 하루 동안의 기초 대사량과 활동 대사량을 더한 것입니다.
기초 대사량이란 생명 활동을 유지하는 데 필요한 최소한의 에너지양으로 아무런 활동도 하지 않을 때 소비되는 에너지의 양이며, 활동 대사량은 활동하는 동안 소비된 에너지양입니다.
