화학27 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. 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. 고체의 결정 구조 (1) :: 입방 정계 고체의 결정 구조 (1) :: 입방 정계Crystal Structure of solids (1) :: Cubic System 고체는 입자들이 매우 가까운 거리에 있어, 일정한 모양과 부피를 갖는 상태를 의미합니다. 고체 상태에서 입자들은 서로 가까이 있기 때문에 특별한 운동을 하지 않고, 오직 제자리에서 진동 운동만 합니다. 따라서 고체는 운동에 관심을 기울였던 기체와는 달리, 어떻게 배열되어 있느냐를 더 주목합니다. 이번에는 화학2에서 다루는 내용인 입방 정계와 육방 정계, 그 중에서도 입방 정계에 대한 내용을 중점으로 다루겠습니다. * 기본 용어 설명 - 결정 격자(Crystal Lattice): 구성 입자가 일정 규칙에 의해 반복되며 만들어지는 3차원 배열 - 단위 세포/격자(Unit Cell): .. 2017. 9. 23. 기체 분자 운동론 기체 분자 운동론 Kinetic Molecular Theory 이상기체 방정식은 기존에 실험적으로 알려진 결과들을 통해 유도된 공식입니다. 즉, 거시적인 현상을 통해 얻어낸 결과란 거죠. 그렇기 때문에 미시적인 현상, 즉 기체 분자 개개의 움직임에 대해서는 알아낼 수가 없습니다. 그래서 기체 분자의 운동을 설명하기 위한 가설을 만들게 되었는데, 그것이 기체 분자 운동론입니다. 0. 기체 분자 운동론에서 적용되는 가정 기체 분자 운동론에서는 다음과 같은 가정을 기본으로 하고 있습니다. 1. 기체 분자의 질량은 존재하나 부피는 0이다. 2. 기체 분자는 서로 힘을 주고받지 않는다. 3. 기체 분자는 모든 경우에서 탄성 충돌을 하며, 에너지 손실이 발생하지 않는다. 4. 기체 분자는 특정한 선호 없이 무작위적.. 2017. 9. 22. 아미노산 파헤치기 (2) 아미노산 파헤치기 (2) 지난 게시물에서는 아미노산 각각의 화학적 요소들에 대해 알아보았습니다. 이번에는 아미노산 여러개가 폴리펩타이드를 이루었을 때 만들어지는 화학 결합에 대해 알아보겠습니다. 아미노산의 화학 결합은 실제로는 곁사슬들이 하는 것으로, 골격을 이루는 부분에서 일어나는 결합은 펩타이드 결합뿐입니다. 제가 이번에 다룰 결합들은 모두 아래의 그림에 나와있습니다. 왼쪽 위부터 차근차근 알아봅시다. 아미노산의 화학 결합 :: 수소 결합 먼저 사진에서 맨 왼쪽 위에 있는 수소 결합입니다. 수소 결합은 DNA에 대한 지난 게시물에서도 다룬 적이 있습니다. 수소 결합은 전기 음성도가 큰 산소, 질소, 플루오르에 직접 결합한 수소가 다른 분자의 산소, 질소, 플루오르와 이루는 .. 2017. 9. 9. 아미노산 파헤치기 (1) 아미노산 파헤치기 (1) 우리 몸을 이루는 단백질은 아미노산이라는 단위체로 이루어져있습니다. 그러면 아미노산에는 어떠한 화학적 요소들이 있을까요? 이번에 알아봅시다. 아미노산의 구성 :: 아미노기와 카복실기 아미노산은 기본적으로 아미노기와 카복실기를 포함한 모든 분자를 말하며, 화학식은 NH2CHRnCOOH (n=1~20)으로 나타냅니다. 일반적으로 생물학에서 아미노산이라 부르는 아미노산은 알파 아미노산으로, 아미노기와 카복실기가 모두 하나의 알파 탄소에 붙어있습니다. 여기서 알파 탄소는 작용기에 직접 연결된 탄소를 의미합니다. 또한, R기라 불리는 곁사슬이 존재하며, 곁사슬에 따라 무슨 아미노산인지가 결정됩니다. 아미노산의 종류는 여러가지이지만, 일반적으로 포유류에게는 20가지의 아미노산이 주요 역할을.. 2017. 9. 9. 이전 1 2 3 다음
