통합과학

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통합과학 da Mind Map: 통합과학

1. 4.지구 시스템

1.1. 지구 시스템의 구성

1.1.1. 지권

1.1.1.1. 지각

1.1.1.1.1. 대륙지각

1.1.1.1.2. 해양지각

1.1.1.2. 맨틀

1.1.1.2.1. 지각과 맨틀은 나누는 경계선은 모호면이다

1.1.1.2.2. 고체이지만 유동성이 있어 대류가 일어난다

1.1.1.3. 외핵

1.1.1.3.1. 액체이다. 주로 철, 니켈로 구성되어 있다

1.1.1.4. 내핵

1.1.1.4.1. 고체이다. 외핵과 같이 주로 철, 니켈로 구성되어 있다

1.1.2. 기권

1.1.2.1. 기온에 따라 구분

1.1.2.2. 열권

1.1.2.2.1. 공기가 희박하고 올라갈수록 온도가 올라감

1.1.2.3. 중간권

1.1.2.3.1. 대류가 발생한다. 올라갈수록 온도가 낮아짐

1.1.2.4. 성층권

1.1.2.4.1. 오존층이 있다. 대류가 일어나지 않아 안정적이다

1.1.2.5. 대류권

1.1.2.5.1. 대류가 일어나며, 수증기가 있어 기상 현상이 발생한다

1.1.3. 수권

1.1.3.1. 깊이에 따른 수온 변화로 구분

1.1.3.2. 혼합층

1.1.3.2.1. 바람에 의해 물이 섞여 수온이 일정한 층

1.1.3.3. 수온 약층

1.1.3.3.1. 수심이 깊어질수록 수온이 급격히 낮아지는 층

1.1.3.4. 심해층

1.1.3.4.1. 수온이 낮고 변화가 없음(계절, 위도 상관 없음)

1.1.4. 생물권

1.1.4.1. 모든 권역에 걸쳐 분포하고 있다

1.1.5. 외권

1.1.5.1. 지구 밖, 여기에서는 자세하게 다루지 않는다.

1.2. 각 권역의 상호작용

1.2.1. 지구에 미치는 에너지

1.2.1.1. 태양 에너지

1.2.1.1.1. 대기, 지표, 식물의 광합성, 육풍, 해풍

1.2.1.2. 지구 내부 에너지

1.2.1.2.1. 지구 내부의 방사성 물질의 에너지

1.2.1.2.2. 화산 활동과 지진, 판의 이동

1.2.1.3. 조력 에너지

1.2.1.3.1. 달과 태양의 인력

1.2.1.3.2. 지구의 바닷물을 움직여 밀물, 썰물 발생

1.2.1.4. *태풍의 상호작용

1.2.1.4.1. 태양 에너지가 기권에 영향, 바람이 발생, 파도를 발생하고, 지권의 침식이 일어남, 지권의 암석 성분이 수권으로 이동함. 수권의 물이 지권으로 이동함. 저위도의 잉여 에너지를 고위도로 전달.

1.2.1.5. 지구 온난화

1.2.2. 물의 순환

1.2.2.1. 수권의 물이 증발해 기권으로 이동 -> 수증기가 응결해 구름이 됨 -> 비나 눈으로 내려 수권이나 지권으로 이동 -> 강이나 바다에서 증발하거나 식물의 증산 작용으로 기권으로 이동

1.2.2.2. 지권에서의 풍화 침식, 태양에너지의 물 중발, 태풍과 같은 기상현상, 증발한 물은 기권에서 응걸하며 에너지를 방출.

1.2.2.3. -에너지, 물질 이동

1.2.3. 탄소 순환

1.2.3.1. 지구 시스템에서 일어나는 중요한 물질 순환 중 하나

1.2.3.2. 화산 분출 시 지권의 탄소가 이산화 탄소 형태로 분출 -> 기권의 이산화 탄소는 식물에 흡수 -> 화석 연료의 사용으로 기권으로 이산화 탄소 이동 -> 생명체의 호흡으로 이산화 탄소 방출 -> 강물과 지하수는 탄산 칼슘을 녹여 바다로 운반 -> 바닷물에 녹아있던 탄산 이온이 탄산염으로 해저에 퇴적되어 석회암으로 저장-> 생물의 사체가 해저에 퇴적된 후 오랜 시간이 지나면 화석 연료, 석회암이 된다 -> 기권의 이산화 탄소가 바닷물에 녹음

1.3. 지구 시스템의 균형

1.3.1. 환경오염 예측 및 대응책을 찾을 수 있음

1.3.2. 미세먼지, 오존층 파괴, 화산, 해일, 지진

1.4. 지구 내부 에너지

1.4.1. 지진

1.4.1.1. 진앙: 지진이 일어난 위치의 지표

1.4.1.2. 진원: 지진이 일어난 위치

1.4.1.3. 진도: 사람, 건물이 입은 피해로 나타낸 세기

1.4.1.4. 규모: 진원으로부터 방출된 에너지 총량

1.4.2. 화산

1.4.2.1. 화산재, 화산 쇄설물, 용암, 화산 가스 분출

1.5. 판 구조론

1.5.1. 발산형 경계

1.5.1.1. 판과 판이 갈라지는 경계, 경계의 사이에서 마그마가 분출해 새로운 판을 만든다.

1.5.1.2. 해양에서 생기는 발산형 경계에서는 주변 해저보다 높은 해령(해저 산맥)이 생기고, 대륙에서는 주변보다 낮은 골짜기 형태의 열곡대가 나타난다. 화산활동이 활발하고 천발 지진이 발생한다.

1.5.1.2.1. 아이슬란드 실프라 지역. 땅이 갈라진 곳에 빙하가 녹아 물이 들어옴.

1.5.2. 보존형 경계

1.5.2.1. 두 판이 스쳐 지나가는 경계. 판이 생성되거나 소멸이 되지 않음. 화산 활동은 거의 없음. 천발 지진이 발생. 해령 사이의 변환 단층이 대표적인 예.

1.5.2.1.1. 산안드레아스 단층

1.5.3. 수렴형 경계

1.5.3.1. 판과 판 사이에 횡압력이 작용하면서 두 판이 만나는 경계, 해양판과 대륙판이 만나면 밀도가 큰 해양판이 아래로 섭입하여 해구가 형성. 천발 지진, 심발 지진이 발생, 화산 활동 활발.

1.5.3.2. 충돌형

1.5.3.2.1. 밀도가 비슷한 대륙판이 만나면 높은 습곡 산맥이 생기고 지진이 많이 발생.

1.5.3.3. 섭입형

1.5.3.3.1. A

1.5.3.3.2. B

2. 6.화학 변화

2.1. 산화

2.1.1. 산소와 결합하는 반응

2.1.1.1. 결과물을 산화물이라 함

2.1.1.2. ex) 2Cu + O2 -> 2CuO

2.1.1.2.1. 구리가 산화됨

2.1.2. 전자를 잃으면 산화

2.1.2.1. ex) Cu + 2Ag2+ -> Cu2+ + 2Ag

2.1.2.1.1. 구리는 전자를 잃어 산화 되었다. '은'은 전자를 2개 만큼 얻어 환원 되었다.

2.2. 환원

2.2.1. 산소를 잃는 반응

2.2.1.1. ex) CuO + CO -> Cu + CO2

2.2.2. 전자를 얻으면 환원

2.2.2.1. ex) 2Na + Cl2 -> 2NaCl(2Na+ + 2Cl-)

2.2.2.1.1. 나트륨은 전자를 잃어 산화되고 염소는 전자를 얻어 환원되었다.

2.2.2.2. ex) 2Mg + O2 -> 2MgO(2Mg2+ + 2O2-)

2.2.2.2.1. 마그네슘:환원, 산소:산화

2.2.2.3. ex) 4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3(4Fe3+ + 6O2-)

2.2.2.3.1. 철이 산소와 결합된 것도 있지만 철이 전자를 산소에게 내어줘 산화 됐다.

2.3. 산화와 환원은 동시에 일어난다: 산화 환원 반응의 동시성

2.4. 중요한 역할을 하는 산화 환원 작용

2.4.1. 광합성

2.4.1.1. 6CO2 + 12H2O -(빛 에너지)-> C6H12O6 + 6H2O + 6O2

2.4.1.1.1. 일산화 탄소의 탄소가 산소를 잃어 환원됨

2.4.1.1.2. 12H2O가 6O2가 되면서 산화됨(산소에 산소가 결합)

2.4.1.2. 반대는 세포 호흡이다

2.4.1.2.1. 에너지가 나온다

2.4.2. 제련

2.4.2.1. 산화 철을 이용하려면 산소를 분리하는데 그 과정을 제련이라 한다

2.4.2.1.1. 산화 철을 코크스와 가열하면 코크스가 산소와 결합해 일산화 탄소가 되고 일산화 탄소는 산화 철의 산소와 결합해 이산화 탄소가 되며 산화 철은 산소를 잃어 철이 된다.

2.4.3. 연소

2.4.3.1. 화석연료를 가열하면 이산화 탄소와 물이 발생한다

2.4.3.1.1. CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

3. 5.생명 시스템

3.1. 1.생명의 기초, 세포

3.1.1. 세포

3.1.1.1. 생명 시스템

3.1.1.1.1. 세포가 모여 기관을 만들고 이들이 서로 다른 기능을 하며 생명체인 생명 시스템을 이룸.

3.1.1.2. 세포 시스템

3.1.1.2.1. 세포

3.1.1.2.2. 핵

3.1.1.2.3. 세포벽

3.1.1.2.4. 미토콘드리아

3.1.1.2.5. 리보솜

3.1.1.2.6. 염록체

3.1.1.2.7. 세포막

3.1.2. 세포막

3.1.2.1. 인지질이 이중으로 이중으로 층을 이루고 그 사이사이에 단백질이 박혀 있는 구조. 산소와 이산화 탄소는 인지질을 통해 확산하고, 물과 포도당은 단백질로 확산함.

3.1.2.1.1. 물질의 종류와 특성에 따라 투과 한다. 이를 선택적 투과성이라고 한다.

3.1.2.1.2. 확산은 고농도에서 저농도

3.1.2.1.3. 막을 경계로 농도 차에 따라 물이 이동하는 현상을 '삼투' 라고 한다. 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 물이 이동하는 현상.

3.1.3. 효소

3.1.3.1. 물질대사

3.1.3.1.1. 생명을 유지하기 위해 인체에서 하는 모든 화학반응

3.1.3.1.2. 세포 호흡과 연소

3.1.3.2. 촉매

3.1.3.2.1. 과산화 수소를 분해하는 물질: 카탈레이스

3.1.3.2.2. 생체 내에서 만들어져 물질 대사가 빨리 일어나게 하는 물질을 생체 촉매, 효소 라고 함. 활성화 에너지를 낮추어

3.1.4. 효소의 활용

3.1.4.1. 생활용품

3.1.4.1.1. 세제, 화장품, 치약, 의복

3.1.4.2. 식품

3.1.4.2.1. 녹말 가공, 유제품, 주스, 빵, 고기 가공

3.1.4.3. 의약품

3.1.4.3.1. 소화제, 혈전 용해제, 요검사지, 혈당 검사기, 염증 치료제

3.1.4.4. 기타 산업

3.1.4.4.1. 페트병 분해, 기름 분해, 폐수 정화

3.2. 2.유전 정보의 흐름

3.2.1. 유전 정보의 흐름

3.2.1.1. 유전병

3.2.1.1.1. 페닐케톤뇨증

3.2.1.2. 전사

3.2.1.2.1. DNA의 염기 서열에 따라 RNA를 합성

3.2.1.3. RNA가 세포질을 통해 리보솜으로 전달된다

3.2.1.4. 번역

3.2.1.4.1. 리보솜에서 RNA의 정보에 따라 아미노산을 결합해 단백질을 만듦

3.2.2. 생명의 암호

3.2.2.1. 염기

3.2.2.1.1. A, G, C, T, U

3.2.3. 유전 정보의 공유

3.2.3.1. DNA로 진화해 왔음. 모든 DNA를 가진 생물들은 공통 조상을 갖고있다.