물질대사#
물질대사란?
생물체 내에서 일어나는 모든 화학 반응을 말한다.
물질대사에는 물질을 합성하는 반응과 분해하는 반응이 포함된다.
생물은 물질대사를 통해 생명 활동에 필요한 에너지를 얻고, 몸을 구성하거나 생리 작용을 조절하는 물질을 합성한다.
동화 작용#
동화 작용은 저분자 물질을 고분자 물질로 합성하는 반응이다.
- 물질 변화: 저분자 → 고분자
- 에너지 흐름: 에너지 흡수
- 반응 특징: 흡열 반응
- 에너지 관계: 반응물의 에너지 < 생성물의 에너지
- 예: 광합성, 단백질 합성
이화 작용#
이화 작용은 고분자 물질을 저분자 물질로 분해하는 반응이다.
- 물질 변화: 고분자 → 저분자
- 에너지 흐름: 에너지 방출
- 반응 특징: 발열 반응
- 에너지 관계: 반응물의 에너지 > 생성물의 에너지
- 예: 세포호흡, 소화
물질대사의 예#
세포호흡#
세포호흡은 포도당을 분해하여 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는 과정이다.
- 반응 특징: 발열 반응
- 물질 변화: 포도당 + 산소 → 이산화 탄소 + 물 + 에너지
광합성#
광합성은 빛에너지를 이용하여 이산화 탄소와 물로부터 포도당을 합성하는 과정이다.
- 반응 특징: 흡열 반응
- 물질 변화: 이산화 탄소 + 물 + 빛에너지 → 포도당 + 산소
반딧불이의 발광#
반딧불이의 발광은 루시페린이라는 물질이 산화되는 과정에서 빛이 발생하는 현상이다.
- 반응 특징: 발열 반응
- 에너지 전환: 화학 에너지 → 빛에너지
생명 활동에서의 에너지 전환과 이용#
생명 활동에 필요한 에너지는 주로 ATP에 저장되었다가, ATP가 ADP와 무기 인산으로 분해될 때 방출된다.
방출된 에너지는 기계적 에너지, 소리 에너지, 화학 에너지, 열에너지 등으로 전환되어 다양한 생명 활동에 사용된다.
예를 들어 ATP에서 방출된 에너지는 근육 운동, 발성, 신경 활동, 성장, 물질 합성, 체온 유지 등에 이용된다.
ATP와 ADP#
ATP#
ATP는 생명 활동에 직접 사용되는 에너지를 저장하고 전달하는 물질이다.
- 이름: 아데노신 삼인산
- 인산기 수: 3개
- 고에너지 인산 결합 수: 2개
ADP#
ADP는 ATP가 에너지를 방출한 뒤 만들어지는 물질이다.
- 이름: 아데노신 이인산
- 인산기 수: 2개
- 고에너지 인산 결합 수: 1개
ATP는 ADP보다 더 많은 에너지를 저장하고 있다.