SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

동물은 열매를 따먹거나 직접 사냥을 통해 영양분을 흡수합니다. 그럼 움직일 수 없는 식물은 어떻게 양분을 얻을까요?

식물의 경우 식물세포를 구성하고 있는 구성요소 중 ‘엽록체’라는 기관이 있습니다. 동물세포와 식물세포의 차이점 중 하나인 엽록체는 식물이 빛에너지를 이용해 직접 양분을 생성할 수 있도록 합니다. 엽록체에서 일어나는 광합성은 물과 이산화탄소 그리고 빛에너지가 만나 포도당과 물, 산소를 생성하는 과정이기 때문에 기본적으로 광합성은 빛에너지를 이용할 수 있는 엽록체가 있어야 일어날 수 있습니다.

그럼 사람도 엽록체를 가지고 있으면 밥을 먹지 않아도 스스로 양분을 만들 수 있을까요?

◎ 실험 전 주의사항

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기

도안이 찢어지지 않게 주의해주세요.

캡슐은 가운데부분을 눌러서 열어주세요.

3. ④번 도안을 그림과 같이 만들고 손잡이를 붙입니다.	4. ⑤번 도안을 순서에 유의하여 붙인 다음 ④번 도안과 연결합니다.

◎ 실험방법

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

1. ①번 도안과 ②번 도안을 그림과 같이 연결해서 붙입니다.	2. ③번 도안을 ①번 도안과 연결하여 붙입니다.(주의! 반드시 타공이 뒷쪽으로 가도록 붙여주세요.)

5. ⑥번 도안을 ①번 도안에 붙여 받침대를 만듭니다.	6. [실험방법 4]에서 만든 도안을 그림과 같이 통과시킨 다음 뒷면을 고정핀으로 고정합니다.

7. 포도당 도안 하나를 캡슐 바깥에 붙인 다음 나머지 포도당 도안을 캡슐안에 넣습니다. 그리고 캡슐은 그림과 같이 위쪽으로 넣습니다.	8. 태양, 잎, 돋보기 도안을 그림과 같이 붙이고 물+이산화탄소 도안은 와셔 양쪽에 붙입니다.

9. 와셔를 넣고 손잡이를 당겨 광합성이 일어날 때 필요한 물질과 생성되는 물질을 알아보고 만들어진 포도당을 잎에 녹말의 형태로 붙여봅니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

광합성은 어디에서 일어나나요?

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2. 광합성으로 어떤 물질들이 만들어지나요?

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◎ 원리이해

1. 식물의 구조

식물은 크게 뿌리, 줄기, 잎, 꽃으로 구성되어 있습니다. 뿌리, 줄기, 잎은 주로 영양과 생장에 관계되는 일을 하기 때문에 ‘영양기관’이라고 하고, 꽃은 번식을 담당하기 때문에 ‘생식기관’이라고 합니다. 각 구조의 역할은 다음과 같습니다.

뿌리는 식물이 쓰러지지 않도록 고정시켜주고 물과 양분을 흡수합니다. 줄기는 뿌리와 잎을 연결하여 뿌리에서 흡수된 물과 양분이 지나갈 수 있는 통로 역할과 식물을 지탱하고 추위와 더위로부터 식물을 보호합니다. 잎은 햇빛을 받아 광합성을 하고 식물체 내의 물이 수증기의 형태로 빠져나가는 증산작용을 합니다. 꽃은 수술의 꽃가루가 암술의 암술머리로 옮겨지는 꽃가루받이(수분)가 이루어지는 식물의 생식기관입니다.

2. 엽록체

엽록체는 식물의 잎에 있는 작은 녹색 알갱이로 식물세포에만 존재하는 세포 소기관입니다. 엽록체 속에는 엽록소라는 녹색 색소가 있는데 엽록소가 빛에너지를 흡수하면서 광합성이 시작됩니다. 엽록체 안에는 ‘루테인’이라는 색소가 들어 있습니다. 루테인은 눈을 보호하고 정상적인 기능을 할 수 있게 하는 물질입니다. 루테인은 시금치, 브로콜리, 완두콩 등에 많이 들어있습니다.

3. 광합성

1) 광합성 반응물

광합성에 필요한 물질은 물, 이산화탄소, 빛에너지로 식물은 이 요소들을 스스로 준비합니다. 물은 식물의 뿌리에서 흡수되어 물관을 따라 잎으로 이동하고 이산화탄소는 공기 중에 있는 이산화탄소를 기공을 통해 흡수합니다. 그리고 가장 중요한 빛에너지는 식물세포를 이루는 엽록체 속에 존재하는 엽록소에서 흡수합니다.

2) 광합성 결과물

광합성의 결과로 만들어지는 물질에는 산소, 물, 포도당이 있습니다. 산소의 경우 일부는 식물 자체의 호흡에 쓰이고 나머지는 물과 함께 기공을 통해 공기 중으로 배출됩니다. 이처럼 물과 산소의 경우 부수적인 생성물이고 가장 중요한 물질은 바로 포도당입니다. 바로 포도당이 식물의 양분이 되기 때문입니다.

광합성의 결과물로 만들어진 포도당은 식물체의 각 부분으로 이동하게 됩니다. 이때 포도당은 과당(sucrose)과 결합하여 설탕의 형태로 이동하게 되고 남은 양분은 포도당이 여러 개 결합된 형태인 녹말의 형태로 잎에 저장됩니다. 포도당이 녹말로 저장되는 이유는 광합성 결과 만들어진 포도당이 잎에 축적되는 것을 방지하여 계속 광합성이 일어나도록 하기 위해서입니다.

학습목표

광합성의 흐름을 이해하고 광합성이 일어나는 장소인 엽록체를 AR로 확인해봅시다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

식물은 어떻게 밥을 먹나요?

◎ 미리생각해보기

A3도안(1장), 캡슐(1개), 와셔(1개), 양면테이프(단체)

◎ 실험준비물

1. 광합성은 어디에서 일어나나요?

2. 광합성으로 어떤 물질들이 만들어지나요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점