분류 전체보기38 [생화학I] 2. 아미노산의 구성과 특징 생명체를 구성하는 4개의 Macromolecule(거대분자)인 탄수화물(Carbohydrate), 단백질(Protein), 지질(Lipid), 핵산(Nucleic acid)은 생명과학을 공부하다보면 다루지 않을 수가 없는 물질들이다. 그 중 단백질에 특히 주목하는 이유는 단백질은 효소를 구성하는 주요 구성요소이기 때문이다. 생명체 내의 물질대사는 효소에 의해 이뤄지고 또 통제되기 때문에 단백질을 모르고서 생화학을 공부하는 건 불가능에 가깝다. 그렇다면 단백질은 뭘로 구성되나요? 단백질의 기본 단위는 아미노산(Amino Acid; 축약어 AA)이다. 아미노산은 탄소를 중심으로 아래에 적혀있는 4개의 그룹이 부착된 형태이다. 이때 네 그룹을 연결하는 중심에 있는 탄소를 알파 탄소라고 부르기도 한다. (알파 .. 2023. 6. 29. [생화학I] 1. 생화학이 대체 뭐하는 과목인데 원래 이 블로그는 내가 고등학생일 때 짧게 운영했다가 사실상 방치된 상태로 있었다. 그런데 어라? 방문자 수가 생각보다 꾸준히 나오는 걸 확인해버렸다. 특히 시험 기간 버프를 받았는지 매 학기마다 꾸준히 방문자가 늘어서 최근에는 누적 방문수 55만을 기록했다. 와! 블로그 주인이 18년 이후로 손을 놔도 알아서 굴러가는 블로그라니. 이거 새로운 컨텐츠로 보답을 안 할 수가 없다. 그래서 생명과학에서 가장 중요한 두 축이 되는 생화학과 분자생물학에 대한 글을 방학동안 열심히 적어보려고 한다. 그러면 가을 쯤에는 학생들이 많이 봐주지 않을까? 그래서 생화학I 포스트에는 무엇을 어떻게 다루나요? 우선 생화학은 생명체 내에서 진행되는 여러 화학 반응들의 메커니즘을 화학적으로 설명하는 학문이다. 생화학은 생명과학.. 2023. 6. 28. [결합이론] 고체의 띠 이론 고체의 띠 이론Band Theory for Solids ● 전기 전도성을 MOT로 설명하기 물질 전하의 흐름인 전류를 전도하는 능력에 따라서 아래와 같이 구분됩니다. ■ 절연체: 저항이 매우 커서 전기를 전도하지 않는 물질이다. ■ 금속 전도체: 전자 전도체로, 온도가 증가함에 따라 저항이 커진다.■ 반도체: 전자 전도체로, 금속 전도체와는 달리 온도가 증가함에 따라 저항이 작아진다.■ 초전도체: 전자 전도체로, 매우 낮은 온도에서 저항이 0이다.■ 고체 전해질: 이온 전도체이다. 고체는 물질의 상 중 하나로, 원자, 이온, 분자가 규칙적인 배열로 놓인 상태입니다. 고체 역시 물질이기 때문에 위와 같은 전기적 성질 중 하나를 띠게 되어 있습니다. 그렇다면 이러한 성질의 이유를 결합 이론으로 설명할 수 있.. 2018. 7. 7. [결합이론] 분자 오비탈 이론(MOT) 분자 오비탈 이론(MOT)Molecular Orbital Theory ● 분자 오비탈 이론이란? 분자 오비탈 이론(MOT)는 VBT와 더불어 화학 결합을 설명하는 이론입니다. VBT에서는 전자가 한 쪽으로 편재화되어 있고 원자가의 전자만이 결합에 참여할 수 있다고 가정한 것에 반해, MOT에서는 전자가 분자 전체에 걸쳐서 퍼진 분자 오비탈을 점유한다고 생각하며, 원자가 전자가 분자 전반에 걸쳐서 비편재화 되어 있다고 가정합니다. 따라서 모든 전자가 동등하며, 서로 상호작용합니다. ● 분자 오비탈 이론의 기반 오비탈을 계산하는 것은 매우 복잡하기 때문에 여러가지 가정을 합니다. 그 중 보른-오펜하이머 근사는 원자핵의 이동 속도가 전자에 비해 매우 느리기 때문에 전자만을 고려하여 파동 함수를 설명할 수 있다.. 2018. 7. 7. [결합이론] 원자가 결합 이론(VBT) 원자가 결합 이론(VBT)Valence Bond Theory ● 원자가 결합 이론이란? 원자가 결합 이론은 원자 오비탈을 이용해서 공유 결합을 설명하기 위한 이론입니다. 이 이론에서는 공유 결합이 홑전자를 가지는 원자가의 오비탈이 서로 접근하여 겹쳐지면서 전자쌍을 이루면서 이루어진다고 설명합니다. 이 이론에 대해 이해하기 위해서는 우선 루이스 구조식에 대한 이해가 필요합니다. ● 시그마 결합과 파이 결합 원자가 결합 이론에서 결합은 크게 두 가지, 시그마 결합과 파이 결합으로 나뉩니다. 둘은 결합 시의 모양, 결합 세기 등에서 차이를 보입니다. 각각에 대해서 자세히 알아보겠습니다. - S-오비탈 모양의 시그마 결합 아래와 같은 결합이 이루어진다고 가정합시다. 각각의 수소 원자의 1s 오비탈에는 전자가 하.. 2018. 6. 22. [양자화학] 원자 오비탈 원자 오비탈Atomic Orbital (AO) ● 원자 오비탈에 대해 원자는 중심의 원자핵과 그 주위의 전자로 이루어져 있습니다. 전자들은 무작위적으로 발견되지 않으며, 일정한 분포를 가지기 때문에 전자의 위치는 파동 함수를 통해 대략적으로 파악될 수 있습니다. 이러한 파동 함수는 원자 오비탈로도 불리며, 파동성을 포함하므로 궤도 이론에 비해 덜 확정적입니다. 파동 함수는 그 자체로는 중요한 의미를 가지지 않습니다. 다만 파동 함수의 제곱은 전자가 존재할 수 있는 확률 밀도를 의미합니다. ● 세 가지 종류의 양자수 슈뢰딩거 방정식은 삼차원의 원자를 다루기 때문에 양자수라고 불리는 세 가지 값을 요구합니다. 양자수는 주양자수, 부양자수, 자기 양자수를 요구하며, 세 양자수는 각각 n, l, m_l로 표현합.. 2018. 6. 17. [양자화학] 슈뢰딩거 식과 상자 속 입자 슈뢰딩거 식과 상자 속 입자Schrödinger equation and the Particle in a Box ※ 이 글에는 간단한 미분과 적분 공식이 일부 사용되었으며, 삼각함수에 대한 지식이 필요합니다. ■ 양자론이란? 원자나 전자, 분자와 같은 미시적인 수준에서 일어나는 계의 운동에서는 고전물리학의 설명 방법으로 해석이 되지 않는 현상들이 관측됩니다. 그런 현상들의 예로는 흑체 복사나 광전 효과와 같은 것이 있습니다. 이러한 현상들을 해석하기 위해서는 그동안의 생각을 뒤집는 아이디어가 필요했는데, 그러한 제안들에는 에너지가 불연속적인 단위로 전달된다는 것이나 물질이 입자성과 파동성을 동시에 가진다는 점이 있습니다. 이러한 해석으로 미시적인 현상들이 해석되었고, 이를 양자론 또는 양자역학이라고 합니다.. 2018. 5. 19. [전기화학] 라티머 도표 라티머 도표Latimer Diagram ※ 라티머 도표란? 라티머 도표는 여러가지 산화 상태를 가질 수 있는 어느 한 원소의 각 산화 상태 별 표준 환원 전위와 그 관계를 나타낸 것입니다. 라티머 도표를 이용하면 어느 화학종이 불균등화 반응을 하는지 쉽게 파악할 수 있습니다. 불균등화 반응이 무엇인지와 어떻게 파악하는지에 대해서는 후술하겠습니다. ※ 라티머 도표 해석하기 위의 라티머 도표는 산소에 대한 라티머 도표입니다. 보면 알 수 있듯이 산소의 산화수가 0에서 -1, -2로 감소하기 때문에 산소가 오른쪽으로 갈 수록 환원됨을 알 수 있습니다. 즉 이 라티머 도표에서는 왼쪽으로 갈 수록 산화되고 오른쪽으로 갈 수록 환원됩니다. (여기서 산화수는 경우에 따라 같이 제시하지 않을 수도 있습니다.) 화살표는.. 2018. 5. 13. [화학반응속도론] 아레니우스 식 아레니우스 식Arrhenius' Equation ※ 문제 인식 어떠한 화학 반응을 진행시킬 때, 온도를 상승시키면 그 반응은 더 빨리 일어납니다. 다들 잘 알듯이 반응의 속도는 속도상수와 반응물의 농도들의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 이 때 반응물의 농도는 초기에 결정되면 변하지 않는 상수입니다. 반응물의 반응차수 역시 변하지 않는 값입니다. 그러면 온도가 올라갈 때 변할 수 있는 값은 속도상수 뿐이죠. 그러면 온도와 속도상수 사이에 어떤 관계가 있을까요? 이 관계를 파악하기 위한 식이 바로 아레니우스 식입니다. ※ 아레니우스 식 아레니우스 식은 아레니우스가 실험적으로 알아낸 값입니다. 식은 다음과 같습니다. 여기서 A는 잦음률이고 e는 자연상수, Ea는 활성화 에너지, R은 기체 상수, T는 온도입니다.. 2018. 4. 15. 이전 1 2 3 4 5 다음
