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  미생물실험 | 미생물 영양 배지 TIP 미생물의 분리, 배양에는 미생물의 종류 및 사용 목적에 맞는 배지가 필요하다. 미생물은 종류에 따라 필요한 영양분이 다르며, 배지에 따라 대상으로 하는 미생물의 생육에 필요한 영양소를 적당량 가지고 있어야 한다. 또한 pH와 물리성이 맞아야 하고 무균적 이어야 한다. 미생물 매우 작아서 육안으로는 관찰할 수없는 생물에 대한 편의적인 총칭. 단세포생물은 물론 다세포성일지라도 구성세포간의 형태, 기능분화가 거의 없는 생물도 포함시킨다. 즉, 모든 원핵생물(세균, 남색세균, 고세균)과 진핵생물의 일부(사상균, 효모, 변형균, 담자균, 단세포성의 조류및 원생동물)가 미생물이 되고 때로는 다세포성의 대형 조류까지도 포함시킨다. 바이러스도 미생물로 취급되는 경우가 있다. 일반적으로 미생물을 취급하는 경우에는.. Biology/미생물학 2019. 9. 1.

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  나노공학실험 | Air-STM - 주사터널현미경을 이용한 Graphite의 표면 측정 TIP 작은 시료를 Air-STM을 통해 주변환경을 통제한 Clear한 실험환경에서 원자와 probe간에 흐르는 터널 전류를 측정하여 Grahpite의 표면을 관찰한다. 주사탐침현미경(SPM) 물질의 표면특성을 원자단위까지 측정할 수 있는 새로운 개념의 원자현미경을 총칭하는 용어이다. 원자현미경은 최고 수천만 배로서, 개개의 원자까지도 관찰할 수 있다. SPM의 종류에는 주사터널현미경(STM), 원자힘현미경(AFM) 등이 있다. 원자현미경은 진공 상태는 물론 대기 중이나 액체 내를 관찰할 수 있어 나노재료와 함께 살아있는 세포 내의 구조나 세포 분열 등의 연구가 가능하다. STM의 기본원리는 아주 간단하다. 가느다란 텅스텐 선을 전기화학적으로 식각하면 그 끝이 아주 뾰족하게 되어 맨 끝에는 원자 몇 개만.. Engineering/신소재 공학 2019. 9. 1.

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  물과 오염의 화학 | 물의 특성 물분자는 2개의 수소원자와 1개의 산소원자가 전자를 공유하면서 최외각 전자궤도 함수를 채우고 있다. 수소원자보다 더 큰 산소원자는 최외각에 6개 전자를 갖고 있는데 이것이 안정되려면 전자 2개가 더 필요하다. 이 2개의 전자는 1S1 구조를 갖는 2개의 수소원자로부터 제공받는다. H2O 분자는 분자궤도함수로(MOT) 표시하면 상자성이 있음을 알 수 있다. 그리고 물분자의 결합각은 105.4˚이며 수소원자들은 양전하(δ+)를 갖는다. 이러한 하전의 분배 때문에 물은 강한 극성 분자의 성질을 갖는다. 또 물분자 쌍극자는 서로 끌어당기는 수소결합을 통해서 회합을 형성한다. 물분자의 회합은 상온에서 물분자 100개 정도까지 형성할 수 있다. 그러나 6개의 물이 수소결합으로 회합된 물분자가 건강에 좋은 물로 알려.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 9. 1.

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  물과 오염의 화학 | 물의 중요성 물은 사람을 포함한 모든 생물에게 공기와 같이 없어서는 안되는 물질이다. 모든 생물은 물을 매체로 하여 생화학 반응을 하고 물을 잃어버리면 그 생명력이 유지될 수 없다. 물은 사람의 생명을 유지하는 것 이외에 모든 인류에게 음식물을 제공하는 농업에 대단한 역할을 하고 있다. 또한 모든 공업에 있어서도 그 공정에 반드시 막대한 양의 물을 필요로 하고 특히 화학 공업에서는 여러 가지 반응의 매체에 쓰이는 물의 성분이 제품의 질에 영향을 주는 경우가 대부분이다. 가령 pulp업, rayon공업, 식품공업 등에서는 양질의 물이 요구된다. 한국의 화학 공업이 급속한 발전을 가져온 것은 우리 국토가 지리적으로 비의 양이 많고 양질의 물을 얻을 수 있음에 기인한다고 볼 수 있다. 지구상에는 매우 많은 양의 물이 존재.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 9. 1.

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  생체 성분의 화학 | TCA cycle 대부분의 동물과 식물세포는 일반적으로 호기성이며 유기 연료 물질을 이산화탄소와 물로 완전 산화한다. 이러한 조건에서 글루코오스 해당과정의 분해로 생성된 피루브산은 혐기적 조건에서 만들어지는 락트산 또는 에탄올과 CO2로 환원되지 않고 생화학자들이 호흡(respiration)이라고 부르는 이화대사의 호기적 과정을 거쳐 CO2와 H2O로 산화된다. 호흡이라는 단어는 흔히 생리학적 또는 거시적인 의미로 볼 때 폐에 의한 O2의 섭취와 CO2의 배출이라고 생각하고 있다. 그러나 생화학자들이나 세포생물학자들은 이 말을 미시적인 의미에서 세포에 의한 O2의 소비와 CO2의 생성이라는 분자적 과정으로 사용한다. 세포의 호흡은 이화작용([그림 7] 참조)에 나타난 바와 같이 세 가지 주요한 단계로 되어 있다. 제 Ⅰ단.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 31.

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  생체 성분의 화학 | 영양소의 이화작용(Catabolism) 세포가 에너지를 생성하는 영양소인 탄수화물, 지방질, 단백질에 대한 각각의 효소적 분해는 연속되는 효소반응에 의해서 한 단계씩 진행된다. 호기적 이화에는 [그림 7]에 나타낸 것과 같은 3가지 주요한 단계가 있다. 그 단계 Ⅰ에서는 다당류가 헥소오스 또는 펜토오스로 분해되고, 지방질이 지방산과 글리세롤 및 기타 성분으로 분해되며, 단백질은 20여종의 아미노산 성분으로 가수분해된다. 이화단계 Ⅱ에서는 단계 Ⅰ에서 만들어진 여러 가지 생성물들이 작은 단위의 단순한 분자로 변환된다. 즉, 단계 Ⅰ에서 생성된 헥소오스, 펜토오스, 글리세롤은 탄소 원자 3개로 이루어지는 중간체인 피루브산(pyruvate)으로 분해된다. 그리고 이어서 탄소 원자 2개로 된 단위인 아세틸-CoA(acetyl- coenzyme A)로.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 31.

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  생체 성분의 화학 | 핵산 핵산의 구조 생물은 유전 정보의 저장과 전달이라는 기본적인 기능을 위해 데옥시리보핵산(DNA)과 리보핵산(RNA)이라는 고분자 물질을 함유한다. 이들 핵산은 유전 정보를 저장 전달하는 것 이외에도 이 정보를 각 세포의 특징적인 단백질로 정확하게 합성하도록 번역하기도 한다. 핵산의 기본 단위를 nucleotide라하며 각 nucleotide는 purine 또는 pyrimidine의 염기, 5탄당 그리고 인산으로 구성되어 있다. 염기와 당으로만 구성된 물질을 nucleoside라 하며 핵산을 부분 가수분해할 때 생긴다. DNA는 당으로 2-deoxy-D-ribose를 함유하고, 염기로는 purine 염기로서 Adenine(A)과 Guanine(G) 그리고 pyrimidine 염기로는 Cytosine(C)과 .. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 31.

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  화학의 세계에 살면서 | 화학을 대하는 우리의 자세 화학과 사회와 화학과의 관계를 살펴보기 전에, 화학, 과학 및 기술에 관한 있을 수 있는 편견과 태도를 조사하고자 한다. 많은 비과학자들은 과학과 여러 가지 과학의 분야를 신비스러운 것으로 생각하고 그들의 기본 개념과 그들의 사회적 문제와의 관계를 아마 이해할 수 없을 것으로 생각할 것이다. 많은 사람들은 케모포비아(chemophobia, 화학에 대한 이유 없는 공포)를 갖고 있고 환경에 대한 실망을 느껴 왔다. 그들의 자세는 기술의 부정적 효과에 관한 뉴스의 결과에서 생겼을 것이다. 부 정적 효과의 일부는 참으로 비극적이다. 그러나 필요한 것은 과학과 기술의 이점과 부정적 효과를 완전히 이해하여야 한다는 것이다. 그들의 장점과 단점의 분석에서, 어떻게 부정적 효과가 생겼으며 그 위험이 장래 세대를 위해.. Chemistry/화학의 이해 2019. 8. 31.

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  화학의 세계에 살면서 | 숨겨진 화학 영화“Harry Potter와 비밀의 방”(2002) by Mark A. Griep, University of Nebraska-Lincoln J.K.Rowling의 Harry Potter에 기초한 두 번째 영화는 두 가지 중요한 주제를 가지고 있다. 비화학적 주제가 중요한 주제이다. Harry Potter는 동물과 대화할 수 있는 능력을 가지고 있다(그는 특수언어를 사용하여 뱀과 대화한다). 다른 주제는 학교에서 어떤 사람 또는 어떤 것이 마리화나로 찌든 학생과 고양이 Norris 부인을 화나게 하고 있다. 선택된 비법에서 학구적인 Hermione Granger는 mandrake 뿌리가 마비상태의 해독제라고 설명한다. Sprout 교수는 학생들에게 어린 mandrake를 옮기는 방법을 가르친다. 이 이야.. Chemistry/화학의 이해 2019. 8. 31.

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  화학의 세계에 살면서 | 신기술 사용에 따른 이득/위험과 법 일간 신문 또는 주간 시사 잡지를 훑어보거나 TV 뉴스를 30분정도만 보면 공중위 생과 안전에 대한 위험 가능성이 뉴스가 될 수 있음을 보여준다. 사회는 활동의 이 점과 화학물질의 사용 또는 잠재적 위험을 해결할 신기술의 사용에 따른 이득을 어 떻게 평가하는지를 고려하는 것이 중요하다. 예를 들면 자동차는 말보다 운송의 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 자동차는 매년 수천 명의 사망자와 상당한 공해를 유발하고 있다. 명백히 우리는 그 위험성을 알고 있고 또한 그들을 최소화하거나 제 거하는 노력을 동시에 하고 있다. 보스톤에 있는 위해 분석 하버드센터(HCRA)는 홍역과 소아마비가 창궐할 때 대부분의 사람들이 이를 퇴치하는 종두가 백신의 위험보다 유리하다고 생각하고 면역을 선택하였다. 그러나 이 병은 현재.. Chemistry/화학의 이해 2019. 8. 29.

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  생체 성분의 화학 | 비타민 비타민의 분류 비타민(vitamin)은 호르몬과는 달리 생물체에 의하여 합성될 수 없는 물질이고, 정상적인 대사에서는 필요 불가결한 것이다. 이는 1910년경 각기병의 연구 도중에 발견된 것으로 생활에 필요한 아민류(amines)라는 뜻에서 붙여진 이름이다. 그 후 비타민은 모두 아민류가 아니라는 사실이 밝혀졌고 이들을 비타민 A, B, C, D,‥‥와 같이 명명하였다. 또 같은 비타민 중에도 화학구조가 비슷한 것이 있음을 알게 되어 첨자로서 A1, A2 및 B1, B2, ‥‥라고 구분하였다. 지용성 비타민 비타민A는 동물의 성장에 필요하며 피부 특히 점막의 조직과 기능을 정상적으로 하는 작용과 시력을 유지하는데 필요하다. 이것이 부족하면 눈의 각막 건조증이 생기고 피부 및 점막의 변화를 일으킨다. 주로.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 29.

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  생체 성분의 화학 | 스테로이드 스테로이드의 구조 스테로이드(steroid)는 아래의 고리를 갖는 화합물이다. 네 개 고리는 A, B, C 및 D로 표시한다. 탄소는 아래에 보인 바와 같이 A고리에서 시작하며 D고리까지 차례로 진행하고 다음에 핵간(다리목)메틸기들 그리고 마지막으로 만일 있다면 곁사슬까지 번호를 메긴다. 많은 스테로이드들은 콜레스탄(cholestane)이라고 부르는 구조의 유도체로써 명명한다. 거의 모든 형태의 스테로이드들이 생체계에서 발견된다. 동물에서 여러 스테로이드들은 호르몬으로 작용한다. 또 합성 스테로이드는 의약용으로 널리 이용되고 있다. 몇 가지 중요한 스테로이드들 콜레스테롤(cholesterol)은 가장 널리 분포되어 있는 동물 스테로이드이고, 거의 모든 동물조직에서 발견된다. 특히 인체의 담석과 계란 노른.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 28.

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  생체 성분의 화학 | 페로몬 인간은 말이나 몸짓 또는 그림이나 문자를 사용하여 의사를 전달한다. 그러나 곤충과 몇 가지 동물들은 화학적으로 의사소통을 한다. 한 개체에 의해 분비된 화합물은 같은 종류의 다른 개체에 감응을 일으키는데 이런 화합물을 페로몬(pheromone, 그리스말 phero “운반체”로부터)이라고 부른다. 경보 페로몬이라고 하는 곤충 페로몬은 위험을 뜻한다. 페로몬은 다른 것들을 한 자리에 모으는 데도 이용된다. 예로 한 마리의 벌에서 분비된 페로몬은 다른 벌들로 하여금 먹이가 있는 장소를 알려준다. 곤충의 성 유인물은 페로몬의 또다른 종류이다. 페로몬의 극미량만으로도 원하는 응답을 끌어낼 수 있다. 전형적인 한 마리의 곤충 암놈은 단지 10-8g의 성유인물을 지니지만 이 양은 수마일 떨어진 곳으로부터 10억 마리.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 28.

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  생체 성분의 화학 | 테르펜 테르펜의 구조 식물 성분으로부터 수증기 증류 방법에 의하여 분리할 수 있는 방향성 성분을 정유(essential oil)라고 한다. 꽃에서 얻어지는 많은 정유들은 향료로 쓰인다. 유기화학 역사의 초기에 이 정유는 화학자들의 주의를 끌었고 수소원자수에 대한 탄소원자수의 비가 5 : 8임을 발견되었다. 그리고 탄소대 수소의 비율이 5 : 8인 천연물을 테르펜(terpenes)이라고 하였다. 그 후에 화학자들은 테르펜류가 이소프렌 골격 단위체의 머리 대 꼬리 결합을 갖는 화합물로 구성된 것임을 알게 되었다. 테르펜은 두 개, 세 개 또는 그 이상의 이소프렌 단위체들을 가질 수 있다. 이들 분자는 열린 사슬이나 또는 고리형이다. 이것들은 이중결합, 히드록시기, 카르보닐기 또는 다른 작용기를 갖는다. 그리고 C와.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 28.

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  생체 성분의 화학 | 지방 지질, 지방 그리고 지방산 지질(lipid)은 주로 지방산과 glycerol과의 ester 형태인 triglyceride를 말하나 이것 이외에도 인지질, 당지질과 같은 복합지질 및 steroid류가 있다. 지방은 고체이고 기름은 액체이다. 동물에 있는 대다수의 글리세리드(glyceride)들은 지방이고 식물에 있는 것들은 기름이다. 따라서 돼지지방, 소지방처럼 동물성 지방이란 용어와 콩기름, 피마자 기름처럼 식물성 기름이란 용어가 쓰인다. 지방 또는 기름의 가수분해에서 얻어지는 카르복시산을 지방산(fatty acid)이라고 하며 이것은 길고 가지가 달리지 않은 탄화수소사슬을 갖는다. 지방과 기름은 가끔 이들 지방산의 유도체로서 명명한다. 예를 들어 글리세롤의 트리스테아린산염은 트리스테아린이라고 명명하며,.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 28.

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  화학의 세계에 살면서 | 화석 연료 사용과 지구 온난화 세계는 점점 소비 지향적 사회의 유지와 그의 연관된 생활 형태에서 화석 연료(석탄, 기름 및 자연가스)에 의존해 왔다. 막대한 양의 연료를 매일 사용하고 있다. 연료 는 여러 종류의 운송기기를 길, 공중, 바다에서 움직이기 위해 연소되고 있다. 연료는 엔진을 가동하여 산업 제조 과정을 작동하기 위해 직접 사용되거나, 우리가 매일 사용하는 소비재를 생산하여 경제를 추진하는 전기를 생산하여 간접적으로 사용된다. 가옥의 냉·난방, 곡물의 성장, 추수, 운반, 요리 등의 활동, 건강관리, 의약품 그리고 자유시간 동안 우리를 편안하게 유지하는 이 모든 것이 화석 연료에 직·간접적으로 관련되어 있다. 어떤 활동에서는 화석 연료를 연소시키지만, 다른 화학 산업에서는 화석연료를 원료 물질로 사용한다. 그러나 화석 연료.. Chemistry/화학의 이해 2019. 8. 28.

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  생체 성분의 화학 | 효소 효소의 작용 화학반응에서 자기 자신은 화학 변화를 일으키지 않고 화학 반응만 촉진시키는 물질을 촉매라고 부른다. 효소(enzyme)란 생물체 내에서 일어나는 여러 반응을 촉진하는 유기촉매이다. 이것은 생물이 체내에서 계속 합성하는 단백질로서 생물학적 활성을 갖고 있다. 효소란 그리이스어의 ‘in yeast'에서 온 말이며 발효와 관계 있다. 현재 알려져 있는 효소는 수천 종에 달하고 있으며 ribonuclease, trypsinogen, lysozyme 등 몇 종류의 효소는 화학구조도 확인되고 있다. 효소는 기질(substrate)에 작용하여 두 가지 이상의 물질로 분해하며, 같은 물질에도 작용하는 효소가 달라짐에 따라 다른 생성물이 생긴다. 효소의 화학 작용을 그림으로 표시하면 [그림 5]와 같다. 예.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 28.

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  생체 성분의 화학 | 아미노산과 단백질 아미노산(amino acid)은 지금까지 약 80여종이 발견되었고 이 중에서 20여종만이 식품영양학상으로 중요시 되고 있다(표 1 참조). 단백질(protein)은 그리이스어의 “proteios”(제일)라는 어원에서 나온 것으로 다수의 아미노산이 중합되어 이루어진 고분자화합물이다. 단백질은 1938년 G. J. Mulder에 의하여 생물체의 구성성분임으로 밝혀졌다. 단백질이 없다면 지구상에 생명체가 존재하지 못할 것이고 이것을 통해서 생명 현상이 이루어진다고 하였다. 또 생물에서 가장 중요한 것은 단백질이라고 하였다. 단백질의 함량은 일반적으로 단백질에 함유된 질소의 양에 6.25(질소계수)를 곱한 값으로 나타낸다. 아미노산의 종류 아미노산은 분자내에 amino기(-NH2)와 carboxyl기(-COOH.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 27.