2.1 수용액에서의 약한 상호작용들

2.2 물, 약산 그리고 약염기의 이온화

2.3 생물계의 pH 변화에 대한 완충 작용

2.4 반응물로 작용하는 물

2.5 생물을 위한 물 환경의 적합성

2.1 수용액에서의 약한 상호작용들

수소결합. 이온성 상호작용. 소수성 상호작용. 반데르발스 힘

수소결합

전기음성도 : 전자를 끌어당기는 힘

정전기적인력 -> 수소결합

* 생명체가 생명이 없는 물질들과 구별되는 특성

- 고도의 화학적 복잡성과 현미경적 구성

- 주위 환경에서 물질의 추출, 전환 및 에너지를 이용하는 체계

- 생물체를 이루는 각 구성성분들의 고유 기능과 이들 사이의 상호작용의 조절

- 주위 환경 변화를 감지하고 반응하는 기전들

- 정확한 자기 복제와 자가 회합 능력

- 점진적 진화에 의한 변화 능력

1.1 세포적 기반

단세포 생물이든 다세포 생물이든, 모든 생명체를 구성하는 세포는 근본적으로 공통적 특성을 공유하고 있다.

세포는 모든 생명체의 구조적 기능적 단위이다

모든 종류의 세포들은 공통의 구조적인 특징을 가지고 있다.

plasma membrane(형질막)은 세포의 외부로부터 세포의 내용물을 격리하는 경계 부위이다. 세포를 둘러 싼 지질과 단백질 분자들로 구성되어 있다. plasma membrane을 구성하는 각각의 지질과 단백질은 공유결합으로 연결되어 있지 않기 때문에 전체의 구조는 매우 유연하고 세포의 모양과 크기에 변화를 줄 수 있다.

cytoplasm(세포질)은 형질막에 의해 경계를 이룬 내부 부위이다. 이것은 수용액 성분인 cytosol(세포액)과 특정 기능을 갖는 불용성의 다양한 부유입자들(미토콘드리아, 엽록체, 리보솜, proteasome(단백질분해효소복합체)와 같은 초분자구조들)로 이루어져 있다. 이러한 입자 성분들은 세포질이 150,000g로 원심분리될 때 침전한다. 상층액으로 남는 것이 세포액으로, 고도로 농축되어있고 여러가지 효소와 그것들을 부호화 하고 있는 RNA 분자; 거대분자의 구성 단위 분자(아미노산과 뉴클레오타이드); 생합성이나 분해경로에서 생기는 중간체인 여러 종류의 metabolite(대사물질); 효소-촉매 반응에서 중요한 작용을 하는 물질인 coenzyme(보조효소) 등을 포함하고 있다.

nucleus(핵), nucleoid(핵양체). 모든 세포는 적어도 그들 일생의 어느 시기에 nucleus나 nucleoid를 가지는데 그 곳에 DNA로 구성된 완전한 유전자 조합체인 genome(유전체)이 들어 있으며, 이 DNA는 저장되어 있고 또 복제가 된다. 세균의 nucleoid는 막에 의해 세포질과 분리되어 있지 않으나 고등생물들에서는 핵막이라고 불리는 이중막에 의해 nucleus의 물질이 둘러싸여 있다. 핵막을 가진 세포를 eukaryote(진핵세포), 핵막이 없는 미생물들은 전에는 prokaryote(원핵세포)라고 불렀는데 현재는 Bacteria(세균류)와 Archaea(고세균류)의 서로 다른 그룹으로 나눈다.

세포의 크기는 산소 확산에 의한 제한을 받는다

세포 크기의 하한은 아마도 세포가 필요로 하는 여러 가지 생체분자 각각의 최소한의 수에 의해 결정되는 것으로 보인다. 가장 작은 세포는, mycoplasma(마이코플라스마)라고 알려져 있는 일종의 세균인데, 지름이 300 nm이며, 부피는 약 10^-14 mL이다. 세균의 리보솜은 그 가장 긴 부분이 약 20 nm이므로 몇 개의 리보솜은 실질적으로 세포 부피의 상당한 부분을 차지하게 된다.

세포 크기의 상한은 수용액 중에 있는 용질 분자의 확산 속도에 의해 결정된다. 예를 들어, 산소(O2) 소비 반응에 의해 에너지를 얻는 세균은 형질막을 통한 확산에 의해서 주위의 용매로 부터 산소 분자를 얻어야 한다. 세포는 매우 작고, 그 부피에 대한 표면적의 비율이 매우 크므로 산소는 세포질의 모든 부분에 용이하게 확산되어 도달할 수 있다. 그러나 세포의 크기가 커짐에 따라 부피에 대한 표면적의 비율이 급속하게 낮아져서 확산에 의한 산소의 공급보다 대사에 의한 산소 소비가 빠르게 된다. 따라서 호기성 세포의 크기가 일정 한계를 넘어 이론적인 상한치를 넘게 되면 호기 대사는 불가능하게 된다. 이는 각각의 물질에 모두 똑같이 적용된다.

생명체에는 3가지 뚜렷한 영역이 있다

생물체들은 에너지와 생합성의 전구체들을 다양한 원천에서 다르게 얻는다

세균과 고세균 세포들은 공통의 특징을 공유하지만 중요한 면에서 다르다

진핵세포는 다양한 막성 소기관을 갖고 있으며, 이것들을 분리하여 연구할 수 있다

세포질은 세포골격으로 이루어져 있으며 지극히 동적이다

세포는 초분자적 구조를 하고 있다

* 아미노산 그리기

알라닌, 세린, 아스파르트산, 타이로신, 히스티딘, 시스테인 등등

1.2 화학적 기반

13p 전부 암기