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생활에너지 |
ㅇ 생활에너지 ; 생물이 살아가는데 필요한 에너지
섭취한 유기물을 산화시켜서 얻는다.
포도당을 산화시킬 때 발생하는 에너지는 다음과 같다.
포도당 + 물 + 산소 → 이산화탄소 + 물 + 생활에너지
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O + ATP
ㅇ 영양소 ; 에너지원이 되는 영양소는 탄수화물, 지방, 단백질이 있다.
1 g 당 발생하는 에너지는 지방이 9 kcal , 탄수화물과 단백질은 4 kcal
ㅇ ATP(아데노신3인산) ; 호흡에서 발생되는 에너지를 저장한 인산화합물
이 물질은 미토콘드리아에서 합성된다.
에너지가 필요할 때 ADP로 분해되면서 생물에 필요한
에너지를 공급합니다. ADP(아데노신2인산)으로 분해될 때
1몰당 약 7.3 kcal의 에너지가 발생함.
ㅇ. 효소 ; 생물체 내의 모든 화학반응에 촉매작용을 합니다.
효소의 주성분은 단백질
효소의 작용은 온도와 pH 에 영향을 받음
특정효소는 특정 기질에만 작용함(기질특이성)
ㅇ. 조효소 ; 효소 반응에 도움을 주는 물질로 비타민, 무기염류등이 있습니다.
ㅇ 기초대사량 ; 생명을 이어가는데 하루에 필요한 최소의 에너지
일반적으로 1 kg 에 1시간당 1kcal 정도의 열량이 필요하다.
60 kg 인 사람은 대략 60 × 24 = 1440 kcal 가 기초대사량임
ㅇ 1일 대사량 ; 정상적인 생활을 할 때 하루에 필요한 열량
기초대사량 +활동대사량 임
ㅇ 에너지 권장량 ; 1일 대사량으로 추정하여 하루에 권장하는 에너지량
성인 남자는 2400-2500, 성인 여자는 2000-2100 kcal정도 권장됨
ㅇ 영양 권장량 ; 하루에 섭취해야 할 영양량
소비되는 영양량보다 많이 섭취하면 비만이 된다.
[문1] 포도당 1분자가 체외에서 분해되면 686kcal의 열이 발생한다.
반면에 생물체 내에서 분해될 때는 38 ATP를 생성한다.
생물체 내의 열효율은 ?
[답1] 40.4 %
1ATP 가 7.3 kcal의 에너지를 저장하므로 38ATP는 38 x 7.3 =277.4 kcal
686 kcal가 277.4 kcal로 되었으니 40.4 % 의 열효율임
[문2] 어떤 식물이 하루에 필요한 에너지를 얻기 위하여 450 g의 포도당을
호흡으로 소비하였다. 이 식물이 하루에 소비한 포도당을 광합성으로
보충하는데 필요한 이산화탄소(CO2)의 양은 ?
[답2] 660 g
아래 표처럼 포도당과 이산화탄소의 분자량을 계산해보면 각각 180, 44 g 이 나온다.
포도당(C6H12O6 )의 분자량은 180g C 가 6개, H가 12개, O가 6개이며 C 의 원자량은 12 , H는 1, O는 16임 |
이산화탄소(CO2) 분자량은 44g C가 1개, O가 2개임 |
C ; 12 x 6 = 72 H ; 1x 12 = 12 O ; 16 x 6 = 96 다 더하면 72 +12 +96 =180 |
C ; 12 x 1= 12 O ; 16 x 2= 32 다 더하면 12 +32 = 44 |
호흡반응을 식으로 써보면 다음과 같다.
포도당 + 물 + 산소 → 이산화탄소 + 물 + 생활에너지
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O + ATP
위 식에서 보듯이 포도당 1몰에 이산화탄소 6몰이 대응하므로
필요한 이산화탄소는 44g x 6 = 264 g 이다.
즉, 포도당 180 g 에 이산화탄소 264 g 이 대응하는 것이다.
따라서, 포도당 450g 에 대응하는 이산화탄소는 660 g이다.
계산식은 다음과 같다.
180 : 264 = 450 : x
계산해보면 x =660 g