◎ 미리생각해보기

독감은 인플루엔자 바이러스에 의한 호흡기 질환입니다. 인플루엔자 바이러스는 무엇일까요?

인플루엔자 바이러스는 A, B, C형이 있으며, 보통 인플루엔자라고 하면 A또는 B를 가리킵니다. A형은 말, 돼지, 조류에게 전파되며, B 및 C형은 사람에 한정되어 나타납니다. 흔히 겨울에 유행하는데, 그 이유는 바이러스가 여름의 습함에 약하고 겨울의 건조함에 강하기 때문입니다. 발생시기마다 바이러스의 항원성이 조금씩 변하기 때문에 이전의 항체는 감염을 막지 못하여 유행이 일어나는 것 입니다.

◎ 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 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

1. 칼라모루는 학생들이 사용할 수 있도록 선생님께서 잘라 나누어주세요.

1.칼라모루 노랑과 파랑을 엇감아 한 줄로 만들고, 연필에 감아 나선형으로 만듭니다.	2.PVC도안을 조립하고 나선형으로 만든 모루를 넣어 박테리오파지의 머리를 완성시킵니다. (주의! pvc도안을 조립할 때 나선형으로 만든 모루를 넣고 완성시켜주세요.)

5.3등분 한 모루를 한꺼번에 가운데를 꼬아 박테리오파지의 꼬리부분을 완성합니다.	6.완성된 박테리오파지를 카드도안 위에 올려놓고 세균을 죽이는 과정을 학습합니다.

◎ 실험방법

3.박테리오파지의 머리를 점프스프링의 한쪽에 붙입니다.	4.파랑색 칼라모루를 반으로 접어 엇감아 한 줄로 만든 후, 3등분 해줍니다.

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

◎ 실험결과 및 생각해보기

박테리오파지가 세균을 죽이는 과정에서 어떤 부분이 세균의 내부로 들어가 영향을 미치는 것일까요?

⇒ 박테리오파지의 핵산부분이 세균의 내부로 들어가고, 단백질 껍질은 들어가지 않습니다. 세균의 내부로 들어간 핵산은 새로운 파지를 만들고, 새로운 파지들이 세균을 뚫고 나오면서 세균을 죽입니다.

2. 박테리오파지가 항생제보다 우수한 점은 무엇인가요?

⇒ 박테리오파지는 숙주세균 속에서 자신을 복제하는 것으로, 감염된 세균 주변에 존재하는 세균들을 모두 사멸시킬 때까지만 증식한다는 장점과 일반적으로 특정 세균만을 공격한다는 장점이 있습니다.

◎ 원리이해

미생물(Ⓢ)

미생물이란 매우 작아서 눈으로 볼 수 없는 아주 작은 생물이라는 뜻입니다. 우리 몸속과 주변 모든 곳에서 미생물은 존재하고 있습니다. 미생물은 원핵미생물과 진핵미생물로 나눌 수 있는데 원핵미생물은 세균, 고세균 등이 포함되고, 진핵미생물에는 곰팡이, 효모 등이 포함됩니다. 효모는 발효식품의 주요 균이며, 그 자체가 단백질원으로서 가축의 사료로 이용되기도 합니다. 또, 페니실린이라는 항생물질은 푸른곰팡이가 생산하는 것으로 유용물질의 생산에 이용되고 있습니다. 이처럼 미생물은 병원균 또는 유익균의 양면성을 가지고 있는데, 사스, 조류인플루엔자와 같은 질병에 대항하는 유용물질을 얻으려는 노력을 하고 있습니다.

2. 바이러스(Ⓢ)

단백질과 유전 물질인 핵산(DNA 또는 RNA)으로 이루어진 미생물을 말하며, 그 크기가 매우 작아 현미경을 통해서만 관찰이 가능합니다. 바이러스는 생존에 필요한 에너지를 만들거나 물질의 대사를 위한 어떤 기관도 가지고 있지 않기 때문에 그 자체만으로는 증식할 수 없으며, 동․식물이나 미생물의 살아있는 세포에 기생해 증식합니다. 세포 안에 침입하여 자기 자신을 복제하는 것을 ‘바이러스가 세포에 감염한다’고 말합니다. 바이러스가 세포에 감염하면 바이러스는 자신의 유전 정보에 따라 각 부분을 대량으로 만들어 내고, 각 부분이 다시

바이러스로서 조립된 다음에 세포 밖으로 나가는데, 이 때 세포는 다양한 증상을 나타냅니다.

* 바이러스와 세균

세균은 어느 곳이나 양분이 있으면 기생할 수 있지만, 바이러스는 살아있는 세포의 내부에 있는 경우가 아니면 스스로 살거나 증식하지 못합니다. 세균은 마이크로미터의 크기를, 바이러스는 나노미터의 크기를 가지고 있습니다.

3. 박테리오파지(Ⓢ)

박테리오파지는 그 크기가 0.1㎛(마이크로미터)에 불과한 미생물입니다. 박테리오는 ‘세균’이라는 뜻이고, 파지는 ‘먹는다’는 뜻으로 세균을 잡아먹는 바이러스입니다. 세균의 표면에 붙은 박테리오파지는 자신의 몸통을 꼭 부착시킨 뒤 DNA를 세균속으로 주입시켜 바로 죽이거나 나중에 죽이는 두 가지 형태를 보입니다. 세균을 바로 죽이는 경우는 세균속에 들어간 DNA가 특별한 효소를 만들어 세균의 DNA를 죽여 세균이 죽게 만드는 공격적인 바이러스입니다. 세균을 바로 죽이지 않고 나중에 죽이는 경우는 세균 속에 들어간 DNA가 세균에 원래 있던 DNA인 것처럼 증식하면서 조용히 생활합니다. 그러다 특정 자극을 받게 되면 세균 밖으로 나오면서 세균을 죽이게 됩니다. 후자의 경우는 항생제를 대체할 수단으로 주목받고 있습니다. 박테리오파지가 세균을 죽이는 반면 인체에는 무해하기 때문인데, 항생제에 내성을 가진 슈퍼박테리아가 늘면서 그 필요성이 더욱 커지고 있습니다.

4. 항생제(Ⓢ,Ⓣ,Ⓔ)

항생제란 미생물이 생산하는 물질로 다른 미생물의 발육을 억제하거나 사멸시키는 물질을 말합니다. 일정한 간격, 지속적인 복용으로 세균을 죽일 수 있는 최소의 농도를 항상 유지해 주어야 합니다. 또, 증세가 없어진 후에도 2~3일은 더 사용해야 몸 안에 남아 있을지 모르는 세균을 죽일 수 있으므로 이때 항생제의 사용을 중단하면 남아있던 세균들은 내성균으로 변할 수 있습니다. 내성이 생기면 항균력이 더 강한 항생제를 사용하든지 다른 계열의 항생제로 바꾸어야 합니다.

학습목표

박테리오파지를 만들어보고 박테리오파지의 역할과 미생물에 대해 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

독감은 인플루엔자 바이러스에 의한 호흡기 질환입니다. 인플루엔자 바이러스는 무엇일까요?

◎ 미리생각해보기

칼라모루(노랑), 칼라모루(파랑) 1개, 점프스프링,

도안1 1장, 도안2 1장, 테이프

(직접 준비하세요: 양면테이프, 가위)

◎ 실험준비물

1. 박테리오파지가 세균을 죽이는 과정에서 어떤 부분이 세균의 내부로 들어가 영향을 미치는 것일까요?

2. 박테리오파지가 항생제보다 우수한 점은 무엇인가요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점