사람의 물질대사 01생명 활동과 에너지

세포의 생명 활동

모든 생물은 생명을 유지하기 위해 끊임없이 에너지를 필요로 한다.

물질대사

⑴ 생명체에서 일어나는 모든 화학 반응이다.

⑵ 생명 활동을 유지하는 데 필요한 에너지를 생성하고, 생명체를 구성하거나 생리 작용을 조절하는 물질을 합성한다.

⑶ 물질대사의 반응은 단계적으로 일어나며, 효소가 촉매로 작용한다.

⑷ 물질대사가 일어날 때는 물질의 변화와 함께 에너지의 출입이 일어나므로 물질대사를 에너지 대사라고도 한다.

• 생명체 밖에서의 화학 반응은 대부분 높은 온도와 압력에서 일어나지만, 생명체에서는 효소가 촉매로 작용하기 때문에 체온 범위의 낮은 온도와 대기압 정도의 낮은 압력에서도 물질대사의 여러 화학 반응이 일어난다.

물질대사의 경로와 물질과 에너지의 변환

• 생명체에서 일어나는 물질대사의 경로에는 동화 작용과 이화 작용이 있다.

구분	동화 작용	이화 작용
물질 변화	저분자 물질 → 고분자 물질   합성	고분자 물질 → 저분자 물질 분해
에너지 출입	물질의 결합과 합성을 위한 에너지 흡수(흡열 반응)	물질의 결합 속에 저장되었던 에너지 방출(발열 반응)
예	광합성, 단백질 합성, 질소 동화(단백질 합성, 핵산 합성), 글리코젠 합성	소화, 세포 호흡, 글리코젠 분해

생명 활동에 필요한 에너지의 생성과 이용

세포 호흡과 에너지의 생성

⑴ 세포 호흡은 생명체가 영양소를 분해하여 생명 활동에 필요한 에너지를 생성하는 과정으로, 미토콘드리아를 중심으로 일어난다.

⑵ 식물은 광합성으로 세포 호흡에 필요한 영양소를 스스로 합성하고, 이를 세포 호흡 과정에서 분해하여 에너지를 생성한다.

⑶ 광합성을 할 수 없는 동물은 음식물로 영양소를 섭취하며, 이를 온몸의 조직 세포로 전달하고 세포 호흡 과정에서 분해하여 에너지를 생성한다.

⑷ 세포 호흡 과정에서 포도당에 저장되었던 에너지는 단계적으로 방출된다.

⑸ 세포 호흡으로 방출된 에너지 중 일부는 ATP에 저장되고 나머지는 열로 방출된다.

※세포 호흡에는 주로 포도당이 이용되며, 단백질, 지방도 세포 호흡 과정에서 에너지를 생성하는 데 쓰인다.

포도당(C₆H₁₂O₆)＋산소(6O₂)＋물(6H₂O) → 이산화탄소(6CO₂)＋물(12H₂O)＋열에너지

광합성과 세포 호흡의 비교

구분	광합성	세포 호흡
반응물	CO2, 물	O2,   포도당
생성물	O2,   포도당	CO2, 물
물질   변화	동화   (합성)	이화 (분해)
에너지 출입	흡수	방출

참고자료: 지학사 생명과학1 교과서, EBS 수능특강 생명과학1