가만히 있는 세포의 안팎에 늘 유지되는 전기 상태
생명과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 아무 신호도 받지 않고 가만히 있는 세포 (비교용: 미는 장치가 멈춘 세포)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 세포막을 세로선으로 긋고, 바깥쪽을 기준 0으로 삼으세요.
- ②가만히 있는 세포의 안쪽은 바깥보다 70만큼 낮았습니다(-70). 안쪽 값을 [칸 A]에 점으로 찍으세요.
- ③시간이 지나도 건드리지 않으면 이 값이 변하지 않았습니다. [칸 B]에 시간축을 두고 -70에서 평평한 선을 그리세요.
- ④안쪽이 낮게 유지되는 것은 파란 알갱이가 밖으로 조금씩 새 나가기 때문이라 합니다. 그 방향을 [칸 A]에 화살표로 그리세요.
- ⑤동시에 '미는 장치'가 빨간 알갱이를 밖으로, 파란 알갱이를 안으로 옮겨 치우침을 지켜 줍니다. [칸 C]에 한 줄로 적으세요.
- ⑥만약 '미는 장치'가 멈추면 이 -70 값이 시간이 지나 어떻게 될지 짐작해 [칸 C]에 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)가만히 있는 세포의 안쪽이 바깥보다 '낮게, 그리고 일정하게' 유지되었습니다. 이 일정함이 세포에게 왜 필요할지, 신호를 만들 준비와 연결지어 쓰세요. (15점)
✎ 값이 늘 일정하게 준비되어 있으면 …
(2)-70이라는 값이 이 세포에서만 우연히 나온 값일까요, 가만히 있는 세포라면 늘 비슷하게 나오는 값일까요? 값을 유지시키는 장치가 무엇인지와 함께 어느 쪽일지 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽이다. 값을 지키는 것은 …
(3)'미는 장치'가 도는 세포와 멈춘 세포는 시간이 지난 뒤 안쪽 값에서 무엇이 달라질까요? 그 차이의 원인을 쓰세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 생명과학에서 배우는 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 안쪽 값(-70)과 평평한 선을 정확히 그리고, 알갱이가 새 나가는 방향과 미는 장치의 역할을 표시함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 값이 일정하게 유지되는 까닭과 그 값을 지키는 장치를 근거를 들어 설명하고 검증해 봄 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신이 관찰한 값과 장치에 알맞은 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
가만히 있는 세포의 안팎에 늘 유지되는 전기 상태 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.휴지 전위의 대략적인 크기를 쓰고, 세포 안과 밖 중 어느 쪽이 (+)인지 쓰시오.
2.휴지 상태에서 세포 안과 밖에 각각 많은 이온을 쓰시오.
3.휴지 전위가 유지되는 데 관여하는 두 가지 요인을 쓰시오.
4.휴지 상태에서 K+ 통로가 Na+ 통로보다 많이 열려 있는 것이 막전위에 주는 영향을 쓰시오.
5.나트륨-칼륨 펌프가 작동을 멈추면 휴지 전위가 어떻게 변하는지 쓰시오.
정답
1. 약 -70 mV, 세포 안쪽이 (-)·바깥쪽이 (+)
2. 세포 안: K+가 많음 / 세포 밖: Na+가 많음
3. ① K+ 통로를 통한 K+의 확산(유출) ② 나트륨-칼륨 펌프의 능동 수송
4. K+가 밖으로 확산되어 나가므로 세포 안이 상대적으로 (-)를 띠어 음(-)의 휴지 전위가 유지된다
5. 이온 농도 차가 점차 사라져 휴지 전위를 유지하지 못하고 0에 가까워진다