논․서술형 문제

단원명	Ⅲ-1. 생명의 탄생	( )년 ( )월 ( )일
학 습 주 제	- 생명을 이루는 기본 요소 - 원시 지구와 화학적 진화 - 원시 생명체의 탄생	교과서 130～149쪽
		( )학년 ( )반 ( )번 ( )

◈ 논․서술형 ◈

1. 1861년 파스퇴르는 실험을 통해 “새로운 생물은 이미 존재하는 생물로부터 생겨난다.”는 생물 속생설을 입증하였다. 파스퇴르의 실험에서 플라스크를 밀봉하지 않았는데도 미생물이 발생하지 않은 까닭을 설명하시오.

수증기가 응결하여 생긴 물방울이 S자형 유리관을 막고 있어 미생물이 플라스크 안으로 들어갈 수 없기 때문이다.

2. 세포막의 주성분과 기본 구조 및 기능을 설명하시오.

세포막은 인지질 이중층에 단백질이 군데군데 끼어있거나 표면에 붙어 있다. 세포막은 세포 내부를 보호하며, 필요한 물질을 선택적으로 받아들이고 노폐물을 내보내는 등 물질의 출입을 조절한다.

3. 핵산, 단백질, 세포막이 생명의 기본 요소가 되는 까닭을 설명하시오.

모든 생물은 세포로 구성되어 있으며 세포는 생명을 일으키는 기본 단위이다. 세포는 세포막에 싸여 있어 외부 환경과 구별된 내부 조건을 형성하므로 세포 내에서 물질대사가 가능하다. 물질대사는 효소의 촉매 작용을 받아 일어나는데 효소의 주성분은 단백질이다. 또 효소를 포함하여 모든 단백질을 구성하는 아미노산의 종류와 배열순서는 핵산의 일종인 DNA에 유전 암호로 저장되어 있다. 따라서 고유한 생김새와 생명 활동이 일어나려면 핵산이 가진 정보에 따라 단백질이 합성되어야 하며 이 모든 일은 세포막으로 둘러싸인 세포 내에서 일어나므로 핵산과 단백질, 세포막은 생명의 기본 요소라고 할 수 있다.

4. 탄소 화합물이 생명 현상을 일으키는 데 적합한 까닭을 탄소의 특징과 관련지어 설명하시오.

탄소는 다른 탄소와 단일결합, 이중결합, 삼중결합이 가능하고, 수소, 산소, 질소 등 여러 원소와 공유결합이 가능하므로 다양한 탄소 화합물을 형성할 수 있다. 따라서 복잡한 생명 활동을 일으키기에 적합하다.

5. 원시 대기에 산소가 거의 없었을 것으로 추정하는 까닭을 설명하시오.

원시 대기에 산소가 있었다면 유기물이 생성되더라도 곧 산화․분해되어 생명을 탄생시키기 어렵기 때문이다.

6. 원시 지구에서 단백질이나 핵산의 중합 반응이 활발하게 일어나기 위한 조건을 화학 반응 속도와 관련지어 설명하시오.

중합 반응이 활발하게 일어나기 위해서는 아미노산과 뉴클레오타이드와 같은 단위체의 농도가 매우 높고, 화학 반응에 필요한 고에너지가 공급되며, 촉매 작용을 하는 물질이 필요하다.

7. 원시 세포는 인지질과 단백질로 된 세포막을 가지며 물질을 흡수하고 분열도 하지만 진정한 생명체로 볼 수 없는 까닭을 설명하시오.

원시 세포는 핵산을 가지고 있지 않아 자기 복제가 되지 않으므로 진정한 생명체로 볼 수 없다.

8. 최초의 생명체가 무산소 호흡을 하는 종속 영양 생물이었을 것으로 추정하는 근거를 설명하시오.

원시 대기에는 산소가 없었을 것으로 추정되며 최초의 생명체가 독립 영양을 할 정도로 복잡한 세포 구조를 갖추기는 어렵기 때문이다.

◈ 과학 글쓰기 : 생명의 기원과 외계 생명체 탐사 ◈

'과학․기술․사회(교과서 146쪽)'와 '창의력 키우기(교과서 148쪽)'를 읽고 다음 물음에 답하시오.

1. 다음 낱말의 뜻을 설명하시오.

(1) 원시 수프: 오파린과 홀데인은 원시 지구에서 무기물로부터 유기물이 합성되었으며 유기물로 가득 찬 용액인 원시 수프(primordial soup)에서 단백질과 같은 복잡한 분자들이 형성되어 생명체가 탄생하였다고 제안하였다.

(2) 중합 반응: 포도당, 아미노산, 뉴클레오타이드와 같은 단위체 여러 개가 결합하여 녹말, 단백질, 핵산과 같은 중합체를 합성하는 반응

(3) 원시 세포: 지질로 된 원시적인 세포막에 싸여 물질을 선택적으로 출입시키고 간단한 물질 대사를 일으키는 원시적인 세포 단계로 유전 물질을 가지고 있지 않으므로 진정한 생명체로 볼 수는 없다.

2. 화학적 진화의 뜻과 그 과정을 설명하시오.

원시 지구에서 무기물로부터 간단한 유기물이 합성되고 이로부터 중합 반응에 의해 복잡한 유기물이 합성되어 원시 세포가 탄생하기까지의 과정을 화학적 진화라고 한다.

3. 생명의 기원에 관한 가설로 ‘원시 수프설'과 ‘우주 유래설'의 근거와 한계점을 정리해 보자.

가설	원시 수프설	우주 유래설
근거	원시 대기 성분이 자외선, 번개 등의 고에너지를 공급받아 간단한 유기물로 합성되고 이로부터 복잡한 유기물이 합성되어 원시 세포가 탄생하였다는 가설	화성에 물이 존재한 흔적이 있고, 운석에서 유기물이 발견되었으며 원시 세포와 유사한 화석이 발견된 것으로 보아 우주에서 탄생한 생명체가 지구로 유입되었다는 가설
한계점	원시 대기 성분을 정확하게 알 수 없고 효소의 작용 없이 간단한 유기물로부터 복잡한 유기물이 저절로 합성될 확률이 매우 낮다.	우주에서 생명체가 유입되었다 하더라도 우주에서 어떻게 생명이 탄생했는지에 대해서는 여전히 규명이 필요하다.

4. 교과서 내용과 조사한 자료를 바탕으로 원시 지구에서 생명체가 탄생하기까지의 과정을 설명하는 학습 만화의 시나리오를 작성해 보자.

<시나리오에 포함되어야 할 내용>

- 원시 지구 환경 설정

- 유기물이 탄생하는 과정

- 세포의 형태가 탄생하는 과정

- 유전 물질과 효소에 의해 물질 대사가 일어나는 생명체가 탄생하는 과정

자료의 출처를 기록하여 과제 보고서를 제출하기 바랍니다.

자료 출처
과제 확인	( )월 ( )일 확인자 ( ) 평가 점수 ( )