자연 과학 Natural Science/생명 Life sciences

생물 구성, 탄소C, 수소H, 질소N, 산소O, 인P, 유황S의 6가지 원소, 작용기

Jobs9 2024. 4. 19. 16:07
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생물 구성

 

일반적인 생명체들은 최소한 탄소C, 수소H, 질소N, 산소O, 인P, 유황S의 6가지 원소는 반드시 포함하고 있으며 이를 생명체를 이루는 6대 원소로 칭하고 있다. 이들은 생명체를 구성하기 위해 다양한 물질을 이루면서 생명 현상을 유지한다.

생명체에서 가장 많은 양을 차지하는 물은 비열이 커서 체온을 일정하게 유지하며, 무기염류는 생명체의 생리작용 조절에 관여한다 . 탄수화물은 생명체의 에너지원으로, 포도당, 설탕, 녹말, 글리코젠 등으로 생명체에 존재한다. 단백질은 근육이나 항체 등을 구성하며 물질대사를 조절하는 효소의 주성분이다. 지질은 단백질과 함께 세포막의 성분으로 사용되는 에너지원이고 핵산은 유전 정보를 저장하거나, 단백질 합성 과정(아미노산의 펩타이드 결합, 폴리펩타이드)을 관여한다. 

살아있는 생명체는 모두 움직이고, 활동하고, 뛰고, 달리고, 혹은 날기도 한다. 그러나 아무리 살아있는 생명체라도 활동을 하지 않으면 가진 기능을 상실하게 된다. 사람도 그러하고 각종 생명을 가진 존재물들도 그러하다.

 


 

물과 탄소

 

⑴ H2O

① 극성 : 산소는 전기음성도가 커서 수소의 전자를 유인하여 약한 음전하를 띰. 반대로 수소 쪽은 약한 양전하를 띰

② 수소결합 : 수소와 전기음성도가 큰 원자(F, O, N)와의 분자 간 인력

○ 물 분자들은 수소결합으로 인하여 상호간 응집력이 있음

○ 한 분자의 물은 네 곳에서 수소결합을 형성할 수 있음

물의 수소결합

 

 

  

③ 높은 열용량(②) : 온도 조절에 중요한 역할을 함

④ 좋은 용매(Universal Solvent)(①)

○ 물은 다른 극성물질(예 : 염, 알코올, 산, 염기)을 녹일 수 있음

○ 화학반응을 도움

○ 수화층 : 물 분자가 용질을 둘러싸는 층으로 물에 녹았을 때 이온들의 사이즈가 훨씬 커지는 이유

⑤ 응고 시 부피 팽창 

○ 이유 : 얼음은 육각결정을 형성하기 때문

○ 대기압 하에서 물의 밀도는 항상 얼음보다 큼

 

온도에 따른 물과 얼음의 밀도

 

 

 

⑵ C (탄소)

① 탄소는 4개의 원자와 결합할 수 있어 생체 고분자의 골격으로 사용

② 탄소는 생물체 질량의 많은 부분을 차지

③ 유기화학 : 탄소의 화학

○ 탄소를 기반한 분자들을 유기 물질(organic compounds)이라고 부름

○ 탄소와 수소로만 이루어진 물질을 탄화수소(hydrocarbon)라고 부름 (예 : CH4)

④ 화성의 운석에는 탄소와 산소를 함유한 탄산염과 탄소와 수소로 된 탄화수소 사슬이 있음 

○ 단, 그것이 생물체에서 생산된 고분자라는 확증은 없음

⑶ 작용기

작용기의 종류

 

 

 

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