과학26 염소(Cl)의 소독 원리 염소는 우리 생활에서 많은 소독을 하는데에 쓰인다. 시중에서 쉽게 구입하는 락스가 그 예이다. 락스는 표백살균 작용으로 옷을 희게 만드는 '표백' 작용과 세균을 죽이는 '살균' 작용까지 한다. 그렇다면 원리가 무엇일까? 염소는 물속에서 가수 분해하여 하이포아염소산(HClO)을 생성한다. Cl₂ + H₂O → (H+) + (Cl-) + (HOCl) 하이포아염소산은 불안정하기 때문에 쉽게 분해되어 발생기 산소[O]를 생성한다. 그리고 이 발생기 산소는 산화력이 강하기 때문에 미생물의 세포막을 통과하여 미생물을 죽이는 강력한 살균 작용을 한다. HOCl → HCl + [O] 염소 소독법은 살균력이 아주 강하며 잔류 효과가 크다. 잔류 효과가 크다는 것은 오랫동안 소독을 지속시킬 수 있다는 점에서 장점으로 작용.. 2024. 3. 24. 몰의 개념 몰(mol)이란? 원자, 분자, 이온 등과 같은 입자의 수를 나타낼 때 사용하는 단위이다. 원자, 분자, 이온은 매우 작고 무게를 측정하기 힘들만큼 가벼워서 큰 단위의 묶음으로 사용한다. 1mol = 6.02 x 10²³ 개로 정의하며 6.02 x 10²³을 아보가드로수라고 한다. 아보가드로 법칙 : 모든 기체는 같은 온도와 압력에서 같은 부피 속에 같은 수의 분자가 들어있다는 것을 말한다. - 기체 1mol의 부피 : 0℃, 1 atm에서 모든 기체 1mol의 부피는 22.4L로 일정하며 기체 22.4L 속에는 6.02 x 10²³개의 기체 분자가 들어 있다. 2024. 3. 23. 집에서 멸균식염수 만들기 [멸균방법 및 주의점] 식염수란? 식염수란 Na+(나트륨),Cl-(염소) 이온이 물 1L당 0.9g들어있는 액체이다. 사람 채엑과 비슷한 농도인 0.9%로 염화나트륨을 녹여 이온화하여 사용한다. 염화나트륨은 정제된 것을 사는 것이 가장 좋고 없다면 집에 간수를 뺀 소금을 사용하면 된다 (간수란 : 소금을 석출하고 나오는 액으로 주 성분은 마그네슘염이고 두부 응고를 할 때 쓰인다. 쓴 맛이 나고 순수한 소금을 만드는데 방해가 되므로 제거를 한다. 제거 방법은 생략하겠다.) 염화나트륨을 사는 방법은 분말식염수를 검색하여 온라인상 나오는 제품을 쉽게 구입하면 된다. 아이허브를 통하여 사는 것도 저렴하고 좋다. 주성분 Sodium chloride Sodium이 나트륨을 뜻하고, Chloride가 염소를 뜻한다. 식염수 만드는 방법 염.. 2024. 3. 22. 식물에 필요한 원소(미량) 미량원소 1. 철(Fe; Iron) - 철은 엽록소 합성과 cytochrome과 철-황 단백질의 구성성분으로 산화-환원 반응에 필수적이다. - 3가철 원소는 특히 생리적인 pH에서 용해되지 않아서 EDTA와 같은 chelator는 3가철 원소를 용액에 녹도록 하는데 필수적이다. 2. 붕소(B; Boron) - 붕소는 세포벽의 구조 복합체 중 하나이고 뿌리의 정단분열조직에서 세포분열에 필요하다. 3. 코발트(Co; Cobalt) - 코발트가 고등식물에서 직접적인 기능을 하는지는 불분명하다 4. 구리(Cu; Copper) - 구리는 단백질에 결합되어 산화-환워 반응에서 주요 기능을 한다. 5. 요오드(I; Iodine) - 요오드는 필수미량원소는 아니지만, 뿌리와 캘러스 생장을 향상시키는 유익원소이다. 6... 2024. 3. 17. 식물에 필요한 원소 대량원소 1. 질소(N; nitrogen) - 질소는 아미노산, 단백질, 핵산, 엽록소 그 외의 많은 생테분자와 같은 중요한 생물학적 화합물의 필수 성분이기 때문에 식물에게 꼭 필수적이다. 2. 황(S; sulphur) - 질소와 같이 황은 cysteine과 methionine의 아미노산 잔기에 존재하며 단백질의 중요한 요소이다. - 이 두 아미노산은 비타민과 보조인자와 같이 필수적인 황화합물의 전구체이기도 하다. - 황은 또한 철-황 단백질에 존재하는데, 이 댄박질은 엽록체와 미토콘드리아에서 중요한 산화-환원 중개자이다. 3. 인(P; phosphorus) - 인은 핵산인 DNA와 RNA의 성분이고 생체막의 인지질에 많이 존재한다. - 인은 또한 ATP와 같이 에너지가 풍부한 인산염 에스테르와 여러 대.. 2024. 3. 16. 탄수화물 대사 1. 생물체 대사골격 - 생물체의 대사반응은 종류가 많다 1.1 에너지생산 대사 [ 광영양(광에너지를 이용) ] [ 화학영양(화학에너지 이용) ] - 화학영양은 화학에너지를 보유하고 있는 에너지원이 유기물인 경우 화학유기영양, 무기물이 경우 화학무기영양 - 화학영양에서 에너지원으로 이용되는 유기물과 무기물은 모두 환원 상태의 것이며, 이들이 산화되어 저에너지 물질로 전환되면서 전자가 이탈하고, 이탈한전자가 전자전달계를 거치면서 ADP를 인산화하여 ATP에 저장한다. - 전자전달계의 마지막 전자수용체는 산소, 무기물 혹은 유기물이다. - 화학유기영양에서 유기물이 산화하지 않고 산화환원상태에 변화 없이 저에너지 물질로 전환하면서 ADP를 인산화하여 ATP를 생산할수 있는데 이를 발효라 한다. - 유기물은 해.. 2024. 3. 15. 유전암호 - DNA의 염기서열은 단백질의 아미노산 서열을 지정하는 유전정보이다 - 이것은 마치 문자의 조합이 단어를 만들고 단어가 모여 문장을 구성하는 것과 같다. - 염기(base,문자)는 아미노산을 지정하는 유전암호(genetic code, 단어)를 만들고 특정단백질에 대한 유전암호가 모여 유전자(gene,문장)를 구성한다. - 그런데 단백질을 구성하는 아미노산을 20종류이고 DNA의 염기는 A,G,C,T 4가지 뿐이다. 2024. 2. 4. 유전자와 단백질 - 개로드(Garrod,A,1909)는 유전자와 단백질의 관계를 가장 먼저 인식하였다. 그는 사람의 알캅톤뇨증(alkaptonuria, 오줌이 검게 되는 질병으로 심하면 관절염이 됨)을 비롯한 다른 선천성 대사장애에 대한 연구를 하여 각 대사장애의 원인은 특정한 효소가 합성되지 못하기 때문이며, 대사장애는 열성이라는 사실을 발표하였다. - 1941년 비들(Beadle,G)과 테이텀(Tatum,E)은 붉은빵곰팡이(Neurespora crassa)에 대한 실험을 통하여 유전자와 효소의 관계를 밝혔다. 그들은 붉은빵곰팡이에 X선을 조사하여 아미노산인 아르기닌(arginine)의존성 영양체(auxotroph)에서 3가지 돌연변이체를 얻었다. - 각 돌연변이체와 각 대사경로에 필요한 효소 사이에는 1대1의 관계가.. 2024. 2. 3. DNA와 유전정보 -DNA의 염기서열은 단백질에 대한 유전정보이고, 유전암호(3염기조합)가 단백질을 구성하는 아미노산을 지정한다 - 모든 생명체가 같은 유전암호를 사용한다 - DNA에 암호화된 유전정보(genetic information)에 따라 만들어진 단백질을 유전자산물(gene product)이라 하며, 이 단백질의 기능에 의하여 형질이 나타난다 - 많은 단백질이 효소로 작용하여 화학반응을 촉매한다 - 유전자발현을 조절하는 것도 단백질이다 2024. 2. 2. DNA의 구조 DNA의 구조 - 염색체 : 세포가 분열할 때 핵 속의 염색사가 응축되어 생긴 막대 모양의 물질 - 염색체의 구성 : DNA(유전물질)+ 단백질(히스톤 단백질) - 뉴클레오솜 : 이중나선 DNA + 히스톤 단백질 덩어리(8개의 히스톤 단백질로 이루어짐) - 염색질 : 염색사가 여러 조유의 비히스톤단백질과 결함된 복합체를 말함 - 핵에서 DNA는 염색질(chromation)로 존재함 - 염색사.염색체는 염기성색소에 잘 염색되므로 붙여진 명칭 2024. 1. 27. 유전물질이 DNA이다 박테리아를 이용한 실험 - 1928년 그리피스(Griffith,F.)는 폐렴을 일으키는 박테리아(폐렴쌍구균)에 병원성이 있는 것(S형)과 없는 것(R형)이있다는 사실을 알았다. 그는 병원성 박테리아(S형)를 끓여서 죽인 다음 살아 있는 비병원성 박테리아(R형)와 섞어서 쥐에 주사하였는데, 그 쥐가 죽었다. - 그리피스는 죽은 S형 박테리아에 있는 어떤 물질이 살아 있는 R형 박테리아에 흡수되어 비병원성 박테리아를 병워성 박테리아로 형질전환(transformation)시켰다고 생각하였으나 그 물질을 밝혀내지 못하였다. 그 후의 실험에서 형질전환된 박테리아의 병원성이 유전되는 것을 관찰하였다. - 1944년에 에이버리(Avery, O.T.)와 매카르티(McCarty)가 그리피스와 똑같은 재료로 시험관실험을 .. 2024. 1. 26. 칼빈회로 칼빈회로 명반응에 의해 저장된 화학에너지로 이산화탄소를 환원하여, 당을 만든다.(C3광합성) 덥고 건조한 지역에 사는 식물은 칼빈회로의 능력을 떨어뜨리는 광호흡을 최소화하는 광합성대사(C4광합성, CAM광합성)를 진화시켰다. 탄소반응(carbon reaction) 탄소반응은 명반응에서 만들어진 고에너지분자인 ATP와 NADPH를 사용하여 이산화탄소(CO2)를 당으로 환원시키며, 이 반응은 빛이 있는 상태에서는 물론 어두운 곳에서도 일어날 수 있다. 탄소반응은 이 반응계를 발견한 칼빈(Calvin,M.)의 이름을 따서 칼빈회로(Calvin cycle)라고 부른다. 2024. 1. 21. 식물에서 산소 생성 O2생성 - 광계2에서 물분자가 분해되면 전자(2e-)는 엽록소a(P680)로 이동하고 - 2개의 양성자(H+)와 1개의 산소원자(1/2 O2)가 남는다 - 이 산소원자는 다른 물분자가 분해될 때 나오는 산소원자(1/2 O2)와 결합하여 산소분자( 1/2 O2+ 1/2 O2-> O2 )를 생성하며, 산소분자는 기공을 통해 잎 밖으로 나간다. 2024. 1. 20. NADPH 합성 NADPH 합성 - 광계1에서 흡수한 빛에너지는 반응중심 엽록소a(p700)로전달되며, 이 엽록소는 a는흥분된 전자(2e-)를 2번째 전자전달계의 1차 전자수용체로 보낸다. 그리고 엽록소a(P700)는 잃은 전자를 광계2의 맨아래 전자운반체로부터 공급 받는다. - 2번째 전자전달계를 따라 이동한 전자는 NADP+로전달되고, NADP+는 2개의 고에너지전자(2e-)와1개의 양성자(H+)를 얻어 NADPH로 환원되며 - 이것이 빛에너지가 화학에너지로 전환하는 과정이다 - 고에너지 분자인 NADPH와 ATP는명반응에 이어서 일어나는 탄소반응에 환원력과 에너지를 공급한다 - 고등식물의 명반응에 필요한 전자는 물로부터 광계2로 전달되고 다시 광계1로 이동되지만 - 빛에너지는 동시에 두 광계에 흡수된다 - 광합성박.. 2024. 1. 19. ATP합성 ATP합성 - 전자전달계를 따라 이동하는 전자는 각 단계마다 에너지를 잃게 되며, 그 에너지는 양성자가(H+) 스트로마(틸라코이드 바깥쪽)으로 부터 루멘(틸라코이드 안쪽)으로 능동수송되는 데 사용 - 따라서 틸라코이드 안(루멘)에는 양성자(H+)농도기울기가 형성되어 틸라코이드 안과 틸라코이드 밖의 스트로마 사이에 전하와 H+농도차가 생긴다 - 틸라코이드의 막구조가 손상되면 H+농도기울기는 형성되지 않는다 - ATP 합성효소(ATP synthethase)는 양성자(H+)가 틸라코이드 안에서 스트로마로 나가는 통로 역할을 하는데, 그 과정에서 에너지가 방출되며 이를 화학삼투적 에너지라고 한다 - ATP합성효소는 이 화학삼투적 에너지로 ADP를 인산화하여 ATP를 합성한다 - 이렇게 합성된 ATP는 스트로마에.. 2024. 1. 14. 이전 1 2 다음
