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생화학이란 무엇인가? 생화학이란 무엇인가?What Is Biochemistry? 생화학이란 무엇인가? 생화학은 생명체로부터 유래된 수많은 복잡한 생체분자(생명체 내에서 주로 발견되는 복잡한 구조의 유기분자)들이 생명체 내에서 어떻게 상호작용하는지에 대해 연구하는 학문이다. 생화학은 이러한 생체분자를 분리해서 관찰함으로써 생체분자들 역시 다른 분자들과 마찬가지로 물리학과 화학의 법칙이 똑같이 적용된다는 것을 알게 되었다. 생화학 연구의 목적은 생명이 없는 생체분자들이 어떻게 물리적 화학 법칙 하에서 생명을 유지하기 위해 상호작용하는지 밝히는 것이다. 생명체와 무생물 사이의 차이점은 무엇인가? 1. 고도의 화학적 복잡성을 가진다. 생명체는 서로 다른 수많은 분자들이 세포의 복잡한 구조를 이룬다. 2. 주위 환경으로부터 에너지를 .. 2018. 3. 25.
효소 반응속도론 :: 미카엘리스-멘텐 식 효소 반응속도론 :: 미카엘리스-멘텐 식 Enzyme Kinetics :: Michaelis-Menten equation ※ 배경 지식 :: 화학 반응속도론 - 반응 속도의 정의 화학 반응은 종류에 따라 그 속도가 빠를 수도 있고 느릴 수도 있습니다. 여기서 말하는 반응 속도는 단위부피당 단위시간에 소모되는 반응물의 몰농도로 정의됩니다. 즉, 아래와 같은 화학 반응이 있다고 할 때, 반응 속도는 아래와 같이 정의됩니다. (C는 반응물의 농도이며, 마이너스가 붙은 이유는 반응물의 농도가 감소하기 때문입니다.) 또한, 반응 속도는 온도, 압력의 영향을 받으며, 속도 상수 k를 이용해 아래와 같이 표현할 수 있습니다. 여기서 f(Cs)는 반응 속도가 각 성분의 농도에 의존하는 함수임을 의미합니다. 이는 반응에.. 2018. 2. 22.
Ⅰ-1. 세포의 연구와 관측 세포의 연구와 관측Research and Observation of Cell 1. 세포설 세포설 정립의 배경:세포는 매우 작은 크기를 가지기 때문에 일부(알 등)를 제외하고는 육안으로 관찰되지 않는다. 따라서 세포를 관찰하기 위한 기구가 발명된 이후에야 세포설이 정립될 수 있었다. 세포의 관측에 이용된 장비는 현미경으로, 안톤 판 레이우엔훅이 발명을 완성시켰다. 이 이후로도 전자 현미경의 개발 등 장비가 개선되면서 세포 관측의 폭이 넓어지게 된다. 슐라이덴과 슈반의 세포 이론:1. 모든 생물들은 하나 이상의 세포로 이루어져 있다.2. 세포는 생물을 이루는 기본 단위이다.3. 세포는 기존에 존재하는 세포로부터 만들어진다. 2. 세포 연구하기 세포 분획법(Cell Fractionation):원리: 세포를 이.. 2017. 12. 24.
피보나치 수열의 일반항, 그리고 황금비 피보나치 수열의 일반항, 그리고 황금비nth Term of Fibonacci Numbers and Golden Ratio ※ 아래의 내용은 수학 수업 내용을 정리한 것입니다.※ 식을 나타내기 위해 사용한 (1), (2) 등은 같은 풀이 내에서만 사용됩니다.※ (1), (2) 등 앞의 -는 빼기의 의미가 아닙니다. ■ 피보나치 수열이란? 피보나치 수열은 레오나르도 피보나치가 토끼 수의 증가에 대해 이야기하면서 피보나치 수가 처음 유럽에 등장하게 됩니다. 피보나치 수열은 피보나치 수를 나열한 수열입니다. 아래와 같은 점화식으로 정의됩니다. ■ 피보나치 수열과 황금비 피보나치 수열의 각 항들은 항의 수가 충분히 커졌을 때, 항들 사이의 비율이 약 1.618.. 즉 황금비에 수렴합니다. 실제로 그 값이 나오는지.. 2017. 11. 18.
내부 에너지와 엔탈피 내부 에너지와 엔탈피Internal Energy and Enthalpy 화학 반응을 일어나면 열이 주위로 방출되거나 주위에서 흡수됩니다. 이는 반응 전후의 물질들 사이에 에너지 수준 차이가 있기 때문인데, 이 '물질의 에너지'에 대해 설명할 수 있는 개념이 내부 에너지와 엔탈피입니다. ■ 열역학적 시스템 계(System)는 관심의 대상이 되는 우주의 일부를 의미하며, 반응이 직접 일어나는 영역이기도 합니다. 주위(Surrounding)은 계를 제외한 우주의 나머지를 의미하며, 계와 주위를 합쳐서 우주(Universe)라고 부릅니다. 계는 주위와 어떤 교환을 하느냐에 따라 열린계(Open), 닫힌계(Closed), 고립계(Isolated)로 구분합니다. 열린계는 물질과 에너지 모두 교환할 수 있는 계이며,.. 2017. 11. 18.
액체의 표면 장력과 모세관 현상 액체의 표면 장력과 모세관 현상Surface Tension and Capillary Action of Liquid 흔히 '물'이란 말을 들으면 예쁘고 둥글게 맺힌 모양을 떠올립니다. 실제로도 물이 완전하지는 않아도 구의 모양을 띠기 때문인데, 이는 왜일까요? ■ 표면 장력 (Surface Tension) 표면 장력은 액체만 가지는 특별한 특징으로, 액체 표면이 최대한 작은 면적을 가지려는 성질입니다. 액체 표면의 입자는 내부에 있는 입자보다 접하고 있는 같은 상의 입자가 적습니다. 이 말은 입자신을 안정화시켜줄 다른 입자의 수가 적다는 뜻입니다. 따라서 액체의 표면에 있는 입자는 그렇지 않은 입자보다 불안정하고, 다른 상과의 접촉면을 최소화하기 위해 표면이 수축하게 됩니다. 위에서 말했듯 둥근 모양을 띠.. 2017. 11. 4.
고체의 결정 구조 (3) :: 틈새 자리 고체의 결정 구조 (3) :: 틈새 자리Crystal Structure of solids (3) :: Interstitial Site ■ 틈새 자리 (Interstitial Site) 틈새 자리는 크기가 큰 이온(일반적으로 음이온)이 먼저 규칙적으로 배열된 뒤, 그 사이에 크기가 작은 이온(일반적으로 양이온)을 크기가 큰 이온 사이로 끼워 넣을 때 크기가 작은 이온이 배치되는 자리를 의미합니다. 몇 개의 입자 사이에 존재하는 구멍인지에 따라 삼각형 자리(3개), 사면체 자리(4개), 팔면체 자리(6개), 육면체 자리(8개)로 나뉩니다. 주위 입자의 개수에 따라 틈새 자리의 종류가 다르게 결정된다는 점은 배위수와도 관련이 있습니다. 이온 결정에서 양이온이 어떤 틈새 자리에 들어가느냐에 따라 그 이온 결정의.. 2017. 10. 21.
고체의 결정 구조 (2) :: 육방 정계와 최조밀 쌓음 구조 고체의 결정 구조 (2) :: 육방 정계와 최조밀 쌓음 구조Crystal Structure of solids (2) :: Hexagonal System and Close-Packed System ■ 육방 정계 (Hexagonal System) 육방 정계(혹은 육방 구조)는 다양한 결정 중에서 입방 정계와 더불어 고등학교에서 다루는 유이한 결정 구조입니다. 육방 정계는 기존의 사각 기둥 모양의 입방 정계와는 달리 육각 기둥 모양을 가지고 있습니다. [ 그림 1 ]육방 정계의 도식도 육방 구조는 a와 b의 길이는 같으나 c는 다르고, α와 β는 90도로 같지만 γ는 120도로 다른 결정계입니다. 기본적으로 육방 구조는 위의 그림에서 진하게 나타나는 부분이 단위 세포입니다. 하지만 단위 세포를 세 개 이어 붙.. 2017. 10. 21.
진핵생물의 유전자 발현 조절 진핵생물의 유전자 발현 조절 염색질 조정부터 단백질 분해까지 진핵생물은 원핵생물에 비해 세포의 구조부터 복잡하며, 그만큼 유전자 발현 조절도 구체적입니다. 어떤 유전자를 발현시킬지를 결정하는 염색질 조정부터, 번역 이후의 단백질 가공 및 분해과정까지 전반적인 과정에 대해서 알아보겠습니다. ■ 염색질 조정 먼저 염색질 조정 단계에 대한 간단한 이해부터 하고 넘어갑시다. 지금까지 전사 및 번역에 대해 배우실 때, DNA 가닥만을 다루고 그림에서도 그렇게 표현되었을 겁니다. 하지만 실제로 DNA는 핵 내에 달랑 존재하지 않습니다. DNA는 히스톤이라 불리는 단백질에 말려서 뉴클레오솜을 이루는데, 이 상태에서 DNA는 단단히 고정됩니다. 따라서 전사가 이루어질 수 없고, 발현을 위해서는 별도의 작용을 통해 상태.. 2017. 10. 1.