생명과학 고2 항상성과 몸의 조절

면역

병원체와 이물질로부터 생체를 방어하는 비특이적·특이적 방어 작용의 총체이다.
병원체와 이물질로부터 몸을 지키는 방어 작용 전체로, 상대를 가리지 않는 비특이적 방어와 특정 항원만 겨냥하는 특이적 방어로 나뉩니다.
면역은 성문 하나가 아니라 여러 겹의 방어선입니다. 성벽(피부·점막)이 대부분을 막고, 순찰대(식세포)가 넘어온 것을 처리하며, 그래도 안 되면 그 침입자만 노리는 정예 부대(림프구)가 출동합니다.

쉽게 말하면

몸이 정상 상태를 유지하려면 안쪽 값을 지키는 것만으로는 부족합니다. 바깥에서 들어오는 것도 막아야 합니다. 그래서 면역은 항상성의 연장선에 있습니다 — 방어에 실패하면 체온도 혈당도 유지되지 않습니다.

방어는 두 층으로 나뉩니다. 비특이적 방어는 상대가 누구인지 따지지 않습니다. 피부와 점막이 물리적으로 막고, 위산과 라이소자임이 화학적으로 죽이며, 뚫고 들어온 것은 식세포가 잡아먹고 염증 반응이 뒤따릅니다. 태어날 때부터 갖추고 있고, 즉시 작동하며, 처음 보는 병원체에도 똑같이 대응합니다.

특이적 방어는 림프구가 담당합니다. 침입자의 항원과 항체 관계를 이용해 그 병원체 하나만 정확히 겨냥합니다. 준비하는 데 시간이 걸리지만 훨씬 강력하고, 무엇보다 기억을 남깁니다. B림프구가 항체를 만들어 세포 밖의 항원을 처리하고, 세포독성 T림프구는 세포성 면역으로 감염된 세포 자체를 파괴합니다.

두 층은 따로 노는 것이 아니라 이어져 있습니다. 병원체를 잡아먹은 대식세포가 그 항원 조각을 표면에 내걸어 보조 T림프구에게 알리고, 그 신호가 특이적 면역의 스위치를 켭니다. 즉 비특이적 방어가 특이적 방어의 방아쇠이기도 합니다.

이렇게 나타납니다

  1. 예시 1
    손을 베였을 때 벌어지는 일의 순서
    먼저 피부라는 1차 방어선이 뚫립니다. 곧바로 상처 부위가 붉어지고 붓고 열이 나는 염증 반응이 일어나 식세포가 몰려와 세균을 잡아먹습니다. 대개 여기서 끝나고, 우리는 특이적 면역이 작동했는지도 모른 채 낫습니다.
  2. 예시 2
    왜 감기는 매년 다시 걸릴까
    면역 기억은 '그 항원'에 대해서만 만들어집니다. 감기를 일으키는 바이러스는 종류가 매우 많고 변이도 잦아서, 작년에 만든 기억 세포가 올해의 바이러스를 알아보지 못합니다. 면역이 약해서가 아니라 특이성 때문입니다.
  3. 예시 3
    장기 이식에서 거부 반응이 일어나는 이유
    면역은 '내 것'과 '내 것이 아닌 것'을 구별합니다. 이식된 장기의 세포 표면은 내 것과 다르므로 항원으로 인식되고, T림프구가 공격합니다. 면역이 오작동한 것이 아니라 원래 하던 일을 정확히 한 결과입니다.

비특이적 방어 vs 특이적 방어

구분비특이적 방어특이적 방어
대상침입자의 종류를 가리지 않음특정 항원만 겨냥
속도즉시며칠 걸림(1차 반응)
기억남기지 않음기억 세포를 남김
담당피부·점막, 식세포, 염증, 발열B림프구, T림프구

자주 하는 오해

면역 = 항체라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움몸을 지키는 것은 항체이고, 면역이란 항체를 만드는 일이다
실제로는항체는 면역의 일부일 뿐입니다. 대부분의 침입은 항체가 만들어지기도 전에 피부·점막과 식세포가 처리합니다.
항체가 만들어지려면 며칠이 걸립니다. 우리가 하루에도 수없이 세균과 접촉하면서 매번 앓지 않는 것은 비특이적 방어가 조용히 다 막아 주기 때문입니다. 특이적 면역은 그 방어선이 뚫렸을 때 나오는 후발 부대입니다.
열과 염증을 병원체가 일으킨 피해라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움상처가 붓고 열이 나는 것은 세균이 우리 몸을 망가뜨리고 있다는 뜻이다
실제로는발열과 염증은 몸이 스스로 일으키는 방어 반응입니다. 체온을 올려 병원체의 증식을 억제하고, 혈류를 늘려 식세포를 상처 부위로 불러 모읍니다.
붉어짐·부어오름·열감·통증은 모세혈관이 확장되고 백혈구가 몰려든 결과입니다. 즉 방어가 '작동 중'이라는 신호입니다. 이걸 알면 왜 열을 무조건 떨어뜨리는 것이 늘 좋지만은 않은지도 이해됩니다.

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자주 묻는 질문

Q1'면역력이 강하다'는 말은 정확한 표현인가요?
일상적으로는 쓰지만 과학적으로는 모호합니다. 면역은 강도 하나로 잴 수 있는 것이 아니라 여러 층과 여러 세포가 균형을 이룬 시스템입니다. 지나치게 활발한 면역은 알레르기나 자가 면역 질환을 일으키므로, 세다고 무조건 좋은 것도 아닙니다.
Q2백혈구가 다 같은 세포인가요?
아닙니다. 병원체를 통째로 잡아먹는 식세포(대식세포, 호중구)와, 특이적 면역을 담당하는 림프구(B림프구, T림프구)가 모두 백혈구에 속합니다. 하는 일이 전혀 다릅니다.
Q3면역이 '자기'와 '비자기'를 어떻게 구별하나요?
세포 표면에 있는 단백질 표지를 보고 판단합니다. 내 세포에는 '내 것'이라는 표지가 있어 공격하지 않고, 표지가 다르거나 없는 것을 항원으로 인식합니다. 이 구별이 깨지면 자가 면역 질환이 됩니다.
교육과정 2022 개정 · 고2 생명과학 · 항상성과 몸의 조절 수록 기본 (교육과정 단원)

먼저 대부분의 침입을 막아 내는 비특이적 방어를 본 뒤, 특이적 면역의 출발점인 항원과 항체로 넘어가세요.

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