우리를 포함한 생물체의 다양한 구조와 기능에는 탄수화물, 단백질, 지방, 핵산과 같은 유기물이 필수적이다.
먼저 유기물이란 무엇인가.
유기물(organic molecule)이란?
탄소(C)와 수소(H)를 기본으로 구성된 화합물이다.
ex) 탄수화물, 단백질 등
그렇다면 이 알고보면 흥미로운(?) 유기물에 대해서 좀 더 파헤쳐보자. (하앍)
유기물의 특성
1. 안정성
유기물의 중심이 되는 탄소(C)는 원소주기율표에서 4족에 속하고 전기음성도(electro negativity)가 중간정도이므로 다른 원소들과 전기음성도 차가 그렇게 크게 나지 않아서 이온결합은 형성하지 않고 only 강한 공유결합만 형성한다.
강한 결합 = 안정
따라서 유기물은 매우 안정하다.
2. 다양성
위에서 언급했다시피 탄소(C)는 원소주기율표에서 4족에 속한다. 즉, 결합선을 4개를 가질 수 있다.
탄소화합물은 조건에 따라 다양한 구조적 다양성을 가진다.
a) 길이의 다양성
탄소화합물이 선형일 때, 탄소가 몇개 있느냐에 따라서 탄소화합물의 길이는 달라진다.
탄소의 수가 많으면 많을수록 긴 탄소화합물이 되는 것이다.
b) 가지(branch)형성
가지(branch)는 탄소(C)가 4개 이상일 때 발생할 수 있는 구조로 탄소가 일렬로 나열되지 않고 중간에 튀어나오는 구조이다.
일렬이 이런구조라면,
C - C - C - C
가지는 이런구조이다.
C - C - C
ㅣ
C
c) 다중결합
탄소화합물 중에 탄소 간에 다중결합이 포함된 경우는 그 다중결합의 위치를 잘 봐야 한다.
다중결합의 위치가 다른 경우 다른 탄소화합물로 친다.
d) 고리형성
탄소가 3개 이상 존재할 때 탄소로 고리를 형성할 수 있게 된다.
ex) 탄소 3개 - 삼각형 고리구조
탄소 4개 - 사각형 고리구조
3. 에너지 저장
유기물은 비극성 공유결합(C - C, C - H)을 많이 포함하고 있다.
비극성 공유결합은 상대적으로 공유전자쌍이 두 원자의 핵으로부터 멀리 있는 형태이다.
따라서 전자구름이 들뜬상태의 빈도가 높아 이산화탄소로 산화될 때, 즉 결합이 끊어질 때, 많은 에너지를 방출한다.
따라서 지방, 즉 지질(lipid)과 같이 탄소의 전자포화도, 다시 말해 C - C, C - H의 결합이 높은 물질이 탄수화물 및 단백질보다 상대적으로 에너지 함유도가 높다.
cf) 유기물의 에너지 함유율
탄수화물 - 4kcal/g
단백질 - 4kcal/g
지질 - 9kcal/g
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