식물과 에너지, 광합성 호흡 소개 비교, 중학교 2학년 과학

중학교 2학년 과학 4단원은 식물과 에너지입니다. 본격적인 내용에 들어가기 앞서, 식물의 광합성과 호흡에 대해 정리해보겠습니다.

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모든 생명체에게 가장 중요한 것은 무엇일까요? 바로 에너지입니다. 우리는 이 에너지가 있어야지만 말하고, 생각하고, 움직일 수 있으며 체온을 유지할 수 있습니다.

 

이 에너지를 얻기 위해서는 어떻게 해야할까요?

 

바로 음식을 먹어야 합니다. 음식을 먹으면 우리 몸속에서 소화, 흡수, 순환 과정을 거쳐서 온몸의 세포로 작은 영양소(포도당)가 전달됩니다. 이 영양소에서 에너지를 꺼내 쓰는 과정을 뭐라고 할까요? (이에 대한 자세한 내용은 5단원 소화, 순환, 호흡, 배설에서 다룹니다.)

 

그게 바로 호흡입니다.

우리가 호흡이라고 하면, 숨을 들이마시고 내쉬는 것을 생각하는데, 그것 말고도 세포 내에서 일어나는 호흡이 있습니다. 세포호흡이라고 하는데, 그게 바로 포도당에서 에너지를 꺼내는 과정입니다. 이 세포 호흡은 모든 생명체의 세포에서 일어난다고 보면 됩니다. 우리는 이 호흡이라는 과정을 통해 영양소에서 에너지를 만들어 낼 수 있습니다.

 

그렇다면, 반대로 에너지를 영양소에 저장하는 과정을 무엇이라고 할까요?

바로 광합성입니다. 식물은 빛에너지를 포도당의 형태로 저장할 수 있습니다. 이것은 다른 동물들은 하지 못하고 대부분 식물이 하게 되는데, 그래서 식물을 생산자라고 부르며 중요하게 다루는 이유입니다. 

 

식물은 물과 이산화탄소를 재료로 사용하여 빛에너지를 포도당 속에 저장할 수 있습니다. 어떻게 그렇게 할 수 있을까요?

 

스프링을 생각해 봅시다. 스프링을 누르면 그 안에 에너지가 저장이 됩니다. 그래서 스프링이 튕겨 나갈 때, 물체를 밀어버리는 일을 할 수 있게 됩니다. 

 

물(H2O)과 이산화탄소(CO2)로 포도당(C6H12O6)을 만들 때, 빛에너지를 스프링을 눌러 저장한다고 생각하면 됩니다. 포도당은 탄소 6개가 육각형의 모양을 가지며 그 주위에 수소와 산소가 붙어있는 분자입니다. 탄소, 수소, 산소를 연결하면서 스프링을 눌러 넣으며 연결하는 거죠. 그렇게 만들어진 포도당에는 에너지가 저장되어 있고, 이것을 세포 호흡과정에서 분해하면서 눌려있는 스프링을 하나씩 꺼내 쓴다고 생각해 보는 겁니다.

 

이런 식으로 에너지가 물질 속에 저장될 수 있는 겁니다.

 

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우리가 보통 광합성과 호흡이라고 하면 이산화탄소와 산소의 출입에 집중하게 되는데, 영양소와 에너지의 관계에 대해 생각해보면 좋겠습니다. 영양소와 에너지가 서로 전환되는 과정에서 산소와 이산화탄소는 부가적으로 움직이는 것뿐입니다.

 

 

 

지금까지 중학교 2학년 과학 식물과 에너지 단원의 소개였습니다. 다음 글에서는 광합성에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

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