식품공학, 생명공학 등 인체생리학 요점 정리 3. 기본화학의 원리

3. 기본화학의 원리

 

1. 물질, 원소, 원자
1) 물질
(2) 물리적, 화학적으로 변화할 수 있음
① 물리적 변화 : 음식을 씹어서 작은 조각으로 쪼개는 것
② 화학적 변화 : 소화효소가 음식을 더 작은 물질로 변화시키는 것

 

2) 원소
(1) 더 작은 형태로 나눌 수 없는 기본 물질이며 생명의 유무에 관계없이 모든 물질은
원소로 구성되어 있음
(2) 매우 작은 양의 원소는 동일한 원자를 무수히 많이 포함하고 있음
(3) 100개 이상의 원소 중 살아있는 유기체에 필요한 원소는 25개임
(4) 탄소, 수소, 산소, 질소가 신체 내의 원소 중 대부분을 차지함

 

3) 원자
(1) 원자의 구조
① 원소의 기본적인 화학적 특성을 이루는 최소한의 단위로 물질의 기본단위
② 양성자, 중성자, 전자로 구성되어 있음
③ 원자번호와 원자무게로 설명됨
• 원자번호 : 핵 내의 양성자 수
• 원자무게 : 핵 내의 중성자와 양성자의 무게

(2) 전자 궤도의 각층
① 에너지 레벨 또는 전자 궤도의 각층이라고 불리는 궤도 내에서 핵을 둘러싸고 있음

 

2. 화학반응
1) 전자 궤도의 각층과의 결합
(1) 전자 궤도의 각층은 고유의 전자 수를 가지는데
안쪽 각층은 두 개의 전자, 바깥쪽 각층은 각각 8개의 전자를 가짐
(2) 이온결합 : 원자의 각층을 안정화하기 위해 전자가 이동하는 것

(3) 공유결합 : 상호작용하는 원자가 바깥쪽 각층의 전자를 공유하며 형성됨

(4) 수소결합 : 분자 내에서의 결합으로 전자의 공유나 이동에 관여하지 않음

2) 이온형성
(1) 이온 : 전자를 얻거나 잃어서 전기적 성질을 띄는 원자
• 양이온 : 양성전하 이온
• 음이온 : 음성전하 이온
(2) 전해질 : 이온이 물에 용해되었을 때 형성되는 물질

 

3) 분자와 화합물
(1) 분자 : 두 개 이상의 원자가 모여 형성되는 물질
(2)화합물 : 두 개 이상의 원자 결합에 의해 형성되는 물질
(3)신체 내의 중요한 화합물은 물, 산소, 이산화탄소 등

 

4) 산과 알칼리
(1) 산은 수소이온이 용해된 전해질이며 용액 내의 수소이온의 양으로 산성이 결정됨
(2)알칼리는 수소이온과 결합하며 수소이온을 제거하는 물질로 염기와 산의
중화작용으로 소금물이 형성됨
(3)pH 지수는 산성과 알칼리성을 측정하며 pH가 7이면 중성, 7이하이면 산성,
7이상이면 알칼리성을 나타냄
(4)혈액의 정상 pH는 7.35~ 7.45이며 완충작용, 호흡기계, 신장에 의해 일정하게 유지됨

 

3. 에너지
1) 에너지의 형태
(1) 활동할 수 있는 능력으로 정의되며 물리적, 화학적, 전기적, 방사선, 핵, 열의
6가지 형태로 설명할 수 있다
(2) 대부분의 에너지는 열로서 발산되며 인체는 지속적인 에너지를 필요로 한다
(3) 인체가 필요로 하는 에너지는 대부분 음식을 통해 공급받는데 이러한 에너지는
아데노신 3인산염으로 전환되어 사용된다
2) 아데노신 3인산염(a denosine triphospha te, ATP)
(1) 하나의 화학적 물질에서 다른 물질로 에너지를 보낸다
(2) 에너지는 ATP의 인산염 결합에 저장된다