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

◎ 미리생각해보기

어른의 세포는 아기의 세포보다 클까요?

엄마의 몸에서 막 태어난 작은 아기가 자라면서 어린이가 되고 학생이 되고 어른이 되면 보통  몸의 크기도 점점 커집니다. 그럼 우리 몸을 이루고 있는 가작 작은 단위인 세포의 크기도 아기보다 어른이 더 클까요?

정답은 그렇지 않습니다. 세포는 그 크기를 키우면서 성장하다가 일정한 크기가 되면 성장을 멈추고 분열하게 됩니다. 그 이유는 세포의 크기가 너무 커지면 표면적이 커져 원활하게 물질 교환하기가 힘들어지기 때문입니다. 그래서 일정 크기가 된 세포는 성장을 멈추고 분열을 하게 됩니다. 즉, 아기가 성장하면서 몸이 커지는 것은 세포의 크기가 커지는 것이 아니라 세포의 수가 많아진 결과입니다.

◎ 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 않도록 조심해주세요.

캡슐의 가운데 부분을 가볍게 눌러 캡슐을 열어주세요.

도안1에 손잡이 도안을 뜯어 그림과 같이 접은 뒤 도안2에 있는 8각 도안에 붙입니다.	2. 8각 도안의 왼쪽과 오른쪽에 칸막이를 끼웁니다.(주의! 왼쪽과 오른쪽을 반드시 구분해주세요.)

◎ 실험방법

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

3. 양면테이프를 이용해 8각 도안을 완성합니다.	4. [실험방법3]에서 완성한 8각 도안을 몬스터도안의 원형 타공에 맞춰서 끼운 뒤 양면테이프를 이용해 몬스터 도안의 뒷면을 붙입니다.

5. 도안2에 있는 발 도안과 팔 도안을 몬스터 도안에 붙여 완성합니다.	6. 8각 도안과 몬스터 도안의 구멍을 맞춘뒤 화살표를 구멍이 있는 방향으로 붙입니다.

7. 세포 도안을 각 단계에 맞게 몬스터 도안에 붙입니다.	8. 세포 도안을 캡슐에 하나씩 넣고 화살표를 위쪽으로 돌린 뒤 캡슐을 8각 도안 안으로 넣습니다.

9. 시작지점에서 부터 화살표를 돌려 세포주기의 각 단계에 염색사/염색체 모양을 학습한 뒤 새로 만들어진 세포에 LED발광볼을 넣어 캡슐몬스터를 만들어봅시다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

세포가 분열하는 이유는 무엇인가요?

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2. 세포 주기의 4단계와 그 특징을 이야기해봅시다.

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◎ 원리이해

1. 세포

화학에서 물질을 구성하는 최소 단위는 ‘원자’입니다 그럼 생물에서 생명체를 구성하는 가장 작은 단위는 무엇일까요? 바로 ‘세포’입니다. 세포는 생물체를 구성하는 가장 기본이 되는 구조로 어떤 생물은 세포 하나로 구성되어있고, 어떤 생물들은 매우 많은 세포로 이루어져 있습니다. 인간의 경우 약 60조개의 세포로 이루어져 있습니다.

2. 세포주기

1) 의미

세포주기란 세포가 성장하여 일정 크기에 도달하면 분열을 통해 새로운 세포를 만드는 반복되는 과정을 의미합니다. 세포가 너무 커지면 세포 안과 밖의 효율적인 물질 교환이 어려워지기 때문에 세포는 일정한 크기 이상이 되면 분열을 합니다.

한편, 아메바나 박테리아처럼 하나의 세포로 된 단세포 생물은 세포 분열이 개체 수를 늘리는 방법이지만 사람처럼 많은 세포로 이루어진 다세포 생물의 경우 세포 분열이 다양한 역할을 맡습니다. 키가 자라는 것처럼 생장이 일어나거나, 상처가 생긴 곳이 아무는 재생이 일어나는 등의 역할을 하게 됩니다.

2) 단계

세포 주기는 G1기, S기, G2기, M기로 나누어져 있고 각 단계 사이에 체크포인트가 존재합니다. 각각의 과정이 넘어갈 때마다 다음 단계에 필요한 사항들이 모두 마련되었는지 엄밀하게 확인하는 체크포인트가 있습니다. 예를 들면, S기에는 DNA복제가 완벽하게 끝났는지, 일부 복제가 덜 끝난 염색체는 없는지 확인한 후 G2기로 넘어가게 됩니다.

단계		설명
간기	G1기	- 세포분열이 끝난 직후부터 DNA복제가 이루어지기 전까지의 시기 - 단백질을 비롯한 여러 세포 구성 물질들이 합성과 세포 소기관의 수 증가
	S기	- DNA가 복제되는 시기
	G2기	세포분열을 준비하는 시기 방추사를 구성하는 단백질과 세포막을 구성하는 단백질 합성
분열기	M기	세포 분열을 통해 새로운 세포가 만들어지는 시기 S기에 복제된 DNA가 두 개로 분배 핵분열이 일어난 후 세포질 분열이 발생

3) 세포주기의 예외

모든 세포가 이런 세포 주기를 거치는 것은 아닙니다. 적혈구나 신경 세포의 경우 다 크면 분열할 수 있는 능력이 없어지기 때문에, 자신의 수명이 다하거나 손상을 입으면 그냥 죽게 됩니다.

또, 암세포의 경우 무한정으로 분열과 성장을 합니다. 암세포는 정상 세포가 돌연 변이를 일으켜 만들어진 우리 몸속의 괴물같은 존재입니다. 정상세포의 경우 분열하고 성장하다가 어느 순간이 되면 증식을 멈추는 반면 암세포의 경우는 무한으로 증식해서 생체 기능을 마비시키게 됩니다.

학습목표

세포주기의 각 단계와 그의 특징에 대해 알아보고 단세포 캡슐몬스터를 만들어봅시다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

어른의 세포는 아기의 세포보다 클까요?

◎ 미리생각해보기

도안1(1장), 도안2(1장), 캡슐(3개), 군번줄(1개), 양면테이프(롤), LED볼(1개)

◎ 실험준비물

1. 세포가 분열하는 이유는 무엇인가요?

2. 세포 주기의 4단계와 그 특징을 이야기해봅시다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점