HIGH 3 / UNIT 08

면역과 질병

「세포와 물질대사」 병원체에 대한 비특이적·특이적 방어와 백신의 원리를 설명합니다.

BIG QUESTION

한 번 앓은 감염병에 다시 걸리면 왜 가볍게 지나가거나 아예 앓지 않을까요?

CORE IDEAS / 05

면역과 질병: 핵심 개념

고3 수준에 맞춰 이 단원에서 꼭 알아야 할 내용을 정리했어요.

  1. 01

    세균은 스스로 물질대사를 하는 세포지만, 바이러스는 세포 구조가 없고 숙주 세포 안에서만 증식해요. 그래서 세균의 세포벽이나 효소를 겨냥하는 항생제는 바이러스에 효과가 없어요.

  2. 02

    피부·점막, 식균 작용, 염증 반응 같은 비특이적 방어(선천 면역)는 병원체의 종류를 가리지 않고 빠르게 작동해요.

  3. 03

    특이적 방어에서는 보조 T 림프구의 도움으로 세포독성 T 림프구가 감염된 세포를 직접 제거하고(세포성 면역), B 림프구가 형질 세포로 분화해 항체를 만들어요(체액성 면역).

  4. 04

    1차 면역 반응 뒤에 남은 기억 세포는 같은 항원이 다시 들어오면 빠르게 형질 세포로 분화하므로, 2차 면역 반응은 더 빠르고 많은 항체를 만들어요.

  5. 05

    백신은 병원성을 없애거나 약하게 만든 항원(또는 항원을 만드는 유전 정보)을 넣어 1차 면역 반응을 일으키고 기억 세포를 미리 만들어 두는 방법이에요.

풀이 예제

예제 1

어떤 집단 100명의 혈액을 검사했더니 항A 혈청에 응집한 사람이 45명, 항B 혈청에 응집한 사람이 30명, 두 혈청 모두에 응집한 사람이 15명이었어요. 각 혈액형의 사람 수를 구하세요.

  1. 1두 혈청 모두에 응집한 사람은 응집원 A와 B를 모두 가진 AB형이므로 15명이에요.
  2. 2항A 혈청에만 응집한 A형은 45 − 15 = 30명, 항B 혈청에만 응집한 B형은 30 − 15 = 15명이에요.
  3. 3어느 혈청에도 응집하지 않은 O형은 100 − (30 + 15 + 15) = 40명이에요.

답A형 30명, B형 15명, AB형 15명, O형 40명이에요.

예제 2

감염자 한 명이 면역이 없는 집단에서 평균 4명을 감염시키는 감염병(기초 감염 재생산 수 R₀ = 4)이 있어요. 단순 모형에서 집단 면역에 필요한 면역 인구 비율은 1 − 1/R₀예요. 백신의 예방 효과가 90 %라면 접종률은 약 몇 %여야 할까요?

  1. 1필요한 면역 인구 비율: 1 − 1/4 = 0.75, 즉 75 %
  2. 2접종한 사람 가운데 90 %만 면역이 생기므로 접종률 × 0.9 = 0.75
  3. 3접종률 = 0.75 ÷ 0.9 ≒ 0.833, 즉 약 83 %
  4. 4이 값은 사람들이 고르게 접촉한다고 가정한 근삿값이라, 실제로는 지역·연령별 접촉 차이와 면역 지속 기간도 고려해야 해요.

답면역 인구가 약 75 % 필요하므로 접종률은 약 83 % 이상이어야 해요(단순 모형의 근삿값).

생활 속 예

ABO식 혈액형 검사에서 혈액이 항A 혈청과 섞일 때 엉기는 것은 적혈구 표면의 응집원 A와 혈청 속 항체가 결합하는 항원-항체 반응이에요.

핵심 용어
항원
몸속에서 면역 반응을 일으키는 물질
항체
형질 세포가 만들며 특정 항원에만 결합하는 단백질
기억 세포
1차 면역 반응 뒤 남아 같은 항원을 기억하는 림프구
2차 면역 반응
같은 항원이 다시 들어왔을 때 기억 세포 덕분에 빠르고 강하게 일어나는 면역 반응
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LEVEL / 논증과 탐구

수학적 모형과 불확실성을 고려해 과학적 주장을 논증합니다.

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APPLY IT

면역과 질병, 직접 해 보세요.

배운 개념이 주변에서 실제로 맞는지 관찰하고, 핵심 용어로 설명해 보세요.

  1. STEP 1

    같은 항원에 두 번 노출될 때 시간에 따른 항체 농도 그래프를 그려 1차 반응과 2차 반응을 비교한다.

  2. STEP 2

    상처로 세균이 들어온 뒤 식세포 작용, 보조 T 림프구, B 림프구가 작용하는 순서를 도식으로 정리한다.

  3. STEP 3

    항생제가 세균성 질병에는 쓰이지만 바이러스성 질병에는 효과가 없는 까닭을 설명한다.

LEARNING GOALS

면역과 질병 학습 목표

이 사이트가 정한 단원별 학습 목표예요. 국가 교육과정의 공식 성취기준이 아니에요.

  1. 01

    비특이적 방어와 특이적 방어(세포성 면역·체액성 면역)를 구별할 수 있다.

  2. 02

    1차·2차 면역 반응 그래프로 백신의 원리를 설명할 수 있다.

DATA LAB / TABLE & GRAPH

수치에서 패턴을 찾아보세요.

바꾼 조건: 같은 항원을 다시 주입한 뒤 지난 날수(2·4·6·8일) · 측정한 값: 혈중 항체 농도(1차 반응의 최고치를 1로 둔 상대값, 모형 값) (상대값)

같은 항원을 다시 주입한 뒤 지난 날수(2·4·6·8일)혈중 항체 농도(1차 반응의 최고치를 1로 둔 상대값, 모형 값) (상대값)
조건 10.5
조건 23
조건 38
조건 412
조건 10.5
조건 23
조건 38
조건 412
증거 평가형

자료를 근거로 내릴 수 있는 가장 타당한 결론은 무엇인가요?

PRACTICE / 05

면역과 질병: 개념을 적용해 보세요.

진행 중
01 / 면역과 질병

감기처럼 바이러스가 일으키는 병에 항생제를 쓰지 않는 까닭은?

02 / 면역과 질병

같은 항원이 두 번째로 들어왔을 때 첫 번째보다 항체가 빠르고 많이 만들어지는 주된 까닭은?

03 / 면역과 질병

HIV는 보조 T 림프구를 감염시켜 파괴해요. 보조 T 림프구가 크게 줄면 나타나는 결과로 옳은 것은?

04 / 면역과 질병

어떤 사람의 혈액이 항A 혈청에는 응집하지 않고 항B 혈청에는 응집했어요. 이 사람의 ABO식 혈액형과 혈장 속 응집소로 옳은 것은?

05 / 면역과 질병

백신 접종이 감염병을 예방하는 원리로 옳은 것은?

SCIENTIFIC EXPLANATION

주장–증거–추론으로 설명하세요.

한 번 앓은 감염병에 다시 걸리면 왜 가볍게 지나가거나 아예 앓지 않을까요?