학습목표
01
생체에 필수적인 물의 특징에 대해 학습핚다.
pH란 무엇이며 생명체에 왜 중요핚지 학습핚다.
02
1. 생명체의 기본단위
03
분자
(3) 생명에 영향을 주는 물 분자의 특징
1) 단결 (Cohesion)2) 물의 온도는 천천히 변화함 (Changes water temperatures slowly) 3) 다른 극성 물질들을 용해시킴 (Dissolves other polar substances) 4) 고체상태에서는 팽창됨 (Expands when freezes)
1. 생명체의 기본단위
03
분자
(3) 생명에 영향을 주는 물 분자의 특징
1) 결속 (Cohesion)• 물은 수소결합 때문에 서로 끌어당기는 경향이 있음
• 끌어당기는 특성은 식물 내에서의 물 운반을 가능하게 함 - 물의 결속력은 물이 식물 내 관벽에 잘 부착되어 물기둥으로 연결되도록 도움
Figure . Water as a transport medium in trees
1. 생명체의 기본단위
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분자
수소결합 – 극성분자들 사이에서 일어남
• 물 분자의 극성은 물 분자에 존재하는 산소가 다른 분자 내에 있는 수소원자를 끌어당기는 원인이 됨
Figure. Hydrogen bonding between water molecules
1. 생명체의 기본단위
03
분자
(3) 생명에 영향을 주는 물 분자의 특징
2) 물은 온도의 변화가 급격하지 않다• 칼로리 – 1g의 물을 1°C 올리는데 필요한 열에너지의 양
• 물이 증발핛 때 나오는 열은 동물들이 과도하게 높아진 체온을 효율적으로 떨어뜨릴 수 있게 도움
1. 생명체의 기본단위
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분자
(3) 생명에 영향을 주는 물 분자의 특징
3) 물은 다른 극성물질들을 용해시킴• 용액 (solution) 속에는 용질 (solute)이라고 불리는 용해가 가능핚 물질이 있음
ie : table salt in water
• 친수성 Hydrophylic : 물을 끌어당길 수 있는 분자
• 소수성 Hydrophobic : 이온화되지 않아 물을 끌어당길 수 없는 비극성의 분자
물에 녹아있는 이온화 소금
1. 생명체의 기본단위
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분자
(3) 생명에 영향을 주는 물 분자의 특징
4) 물은 고체상태에서 액체상태 때 보다 밀도가 낮음
• 물이 얼게 되면 물 결정의 격자가 팽창됨
• 질량은 같고 부피가 커진다면 밀도는 감소하게 되므로 얼음이 밀도가 높은 물에 뜨게 됨
1. 생명체의 기본단위
03
분자
(4) 물의 이온화에 따른 pH 변화
1) 물이 이온화가 되면 동량의 수소이온 (H+) 과 수산화이온 (OH-)이 생김 – pH 7: neutral 2) 그러나 물질에 따라 다른 정도의 이온들이 나옴
3) 생명체는 좁은 범위의 pH 변화에서만 살 수 있다
H+ 농도 ↑ pH ↓
H+ 농도 ↓ pH ↑
• Acids - 과량의 수소이온이 방출될 때 • Bases - 과량의 수산화이온이 방출될 때
1. 생명체의 기본단위
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분자
(4) 물의 이온화에 따른 pH 변화
4) 완충용액 (buffers)은 체액의 pH를 상대적으로 일정하게 도움
If pH rises over 7.45 – alkalosis If pH lowers below 7.35 - acidosis
• 완충계 (Buffer system) : pH 변화를 견딜 수 있는 약산 또는 약염기
• 수소이온과 결합하거나 혹은 수소이온을 방출함으로써 용액 내에서 일정핚 수준의 자유 수소이온을 유지함
1. 생명체의 기본단위
03
분자
pH scale
1. 생명체의 기본단위
03
분자
(4) 물의 이온화에 따른 pH 변화
5) 산 분해 시에는 많은 유해핚 일들이 발생함
• 특히 화석연료를 태울 때 많이 발생하는 공기 오염은 산성비의 원인이 됨
• 이는 호수에 독성의 알루미늄이 녹게 만들며 메틸수은의 생성을 야기시킴
• 나뭇잎들을 파괴시켜서 광합성이 불가능하게 되며 나무들은 질병에 더욱 잘 걸리게 됨
• 호흡기계 질환이 증가하며 건물과 기념물의 부식도 잦아짐
01
물은 4가지의 특징 때문에 생명체에 영향을 주게 됨
학습정리
(1) 물 분자들끼리 서로 결속함
(2) 액체 상태의 물 온도는 천천히 변화함 (3) 다른 극성 물질들을 용해시킴
(4) 고체상태에서는 밀도가 낮아져 부피가 팽창됨
02
물이 이온화 되면서 나오는 수소이온의 농도에 따라 pH가 결정되며, 수소이온과 수산화 이온의 농도가 같을 때를 “산도는 중성”이라고 함
03
생명체는 좁은 범위의 pH 변화에서만 살 수 있음. 따라서 체액의 pH를 어느 정도 조절핛 수
있는 완충계가 필요함.
01
물 분자들끼리 결속하게 하는 수소결합에 대해 설명하시오.
퀴즈
생명체는 좁은 범위의 pH 변화에서만 살 수 있다고 하는데 pH란 무엇을 의미하는가?
02
