Q. 단백질 접힘에 따른 엔탈피와 엔트로피 변화에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.단백질 접힘 과정에서 엔트로피와 엔딸피의 변화는 단백질이 접히기 전에는 아미노산 사슬이 무질서한 상태로 높은 엔트로피를 가집니다. 접히면서 구조가 정돈되어 엔트로피가 감소합니다.단백질이 접히면서 소수성 부분이 내부로 숨겨지고, 물 분자들이 방출되어 자유롭게 움직일 수 있게 됩니다. 이는 물 분자의 엔트로피를 증가시켜 전체 시스템의 엔트로피 감소를 완화합니다.접힘 과정에서 소수성 상호작용, 수소 결합, 정전기적 상호작용 등이 최적화되며, 이는 엔탈피를 낮추어 단백질 구조를 안정화합니다.단백질 접힘은 이러한 엔트로피와 엔탈피 변화의 균형을 통해 자유 에너지를 최소화하며 안정된 구조를 형성합니다.
Q. 생명체를 구성하는 물질 대부분이 탄소화합물인데요, 탄소화합물이 많은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄소 화합물이 지구상에서 풍부한 이유는 탄소의 독특한 화학적 특성 때문입니다. 탄소는 주기율표에서 중간 위치에 있어 전자를 주고받으며 다양한 원자와 공유결합을 형성할 수 있습니다. 이는 탄소가 질소, 산소, 황, 인 등과 결합하여 다양한 생명 분자를 형성하게 합니다. 또한, 탄소는 최외각에 4개의 전자를 가지고 있어 다방향으로 결합할 수 있는 구조적 특성을 지니고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 탄소는 생명체의 기본 구성 요소인 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산 등의 유기 화합물의 주된 구성 원소로 선택되었습니다.