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너무나 많은 특성을 갖고 있다. 이는 정온동물인 우리 몸의 체온을 안정적으로 지키는 데 물만큼 적합한 물질이 없다는 이야기가 된다. 독자들은 인간의 정상적인 체온이 구강에서 측정했을 때 섭씨 36. 따라서 물의 비열이 4. 생명현상이 유지되는 데는 많은 효소들이나 미량원소들이 물 속에서, 즉 수용액 상태에서 각종 화학반응을 주도해야 하는데 물이 안정적이지 못하면 물 속에 존재하는 효소나 미량원소들에 독성을 나타내기 때문에 그들의 고유작용을 방해할 수밖에 없다.2J/g℃로 다른 물질보다 매우 높은 것이다. 이 정상체온에서 과연 얼마나 벗어나도 생명을 유지할 수 있을까 상식적으로 30도 이하로 내려가도 큰 지장이 없을 것으로 생각하는 사람들이 많이 계시겠지만 실상 체온이 35도 이하로 떨어지면 생명현상이 멈추어진다는 사실을 아는 사람은 그리 많아 보이지 않는다. 물은 수소 결합하고 있는 수소를 경쟁적으로 치환하여서 수소 결합을 약화시키고,극성) 때문에 완벽한 화학 물질로 존재한다고 생각한다 ......

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물은 어떠한 구조적 특성 때문에 우리 몸에서 완벽한 화학물질로 존재하는가 DownLoad

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물은 어떠한 구조적 특성 때문에 우리 몸에서 완벽한 화학물질로 존재하는가

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물은 어떠한 구조적 특성 때문에 우리 몸에서 완벽한 화학물질로 존재하는가

우리 인체의 70% 이상을 차지할 만큼 중요한 물질인 물은 알면 알수록 신비하며, 너무나 많은 특성을 갖고 있다. 그 중에서도 생화학적으로 물이 완벽한 까닭은 무엇일까 우선 물은 매우 독성이 적고 안정적인 물질이라는 것이다. 생명현상이 유지되는 데는 많은 효소들이나 미량원소들이 물 속에서, 즉 수용액 상태에서 각종 화학반응을 주도해야 하는데 물이 안정적이지 못하면 물 속에 존재하는 효소나 미량원소들에 독성을 나타내기 때문에 그들의 고유작용을 방해할 수밖에 없다.

두 번째로 물은 비교적 비열이 큰 물질이다. 즉, 단위 중량의 물의 온도를 높이는 데 다른 용매들보다 열이 많이 필요하다는 이야기다. 몸 중량의 60 %가 물로 구성되어 있는 인체의 온도를 높이고 낮추는 데 많은 열이 필요하다는 이야기다. 이는 정온동물인 우리 몸의 체온을 안정적으로 지키는 데 물만큼 적합한 물질이 없다는 이야기가 된다.

정온동물의 체온이라는 것은 몸의 중심부 온도를 이야기함을 먼저 인식해야 한다. 독자들은 인간의 정상적인 체온이 구강에서 측정했을 때 섭씨 36.5도라고 알고 있을 것이다. 이 정상체온에서 과연 얼마나 벗어나도 생명을 유지할 수 있을까 상식적으로 30도 이하로 내려가도 큰 지장이 없을 것으로 생각하는 사람들이 많이 계시겠지만 실상 체온이 35도 이하로 떨어지면 생명현상이 멈추어진다는 사실을 아는 사람은 그리 많아 보이지 않는다. 위로는 42도를 넘어서면 또한 단백질의 변성이 일어나기 때문에 생명현상에 치명적인 손상을 주기 시작한다. 대단히 좁은 범위 내에서 유지되어야 생명을 지킬 수 있는 정상체온이야말로 작은 변화에 의해서 쉽게 변화되어서는 안될 것이다.

이러한 물의 중요한 특징은 물의 구조적 특성에 의해 나타난다. 물은 수소결합을 통해 극성을 띠고 있다. 산소 원자핵을 중심으로 0.96옹스트롬 떨어진 거리에 수소원자핵이 두 개 있다. 결합각도가 104.5도를 이루면서 수소원자는 한쪽으로 치우쳐서 양극을 띠고 반대편인 산소쪽은 음전하 밀도가 높아져서 음극 띤 쌍극자가 된다. 물은 쌍극을 띠고 있기에 무기질원소를 중심으로 결합하여 덩어리를 형성 할 수도 있고 물분자끼리 결합하여 덩어리를 형성할 수도 있다. 물은 수소 결합하고 있는 수소를 경쟁적으로 치환하여서 수소 결합을 약화시키고, 극성 물질에 우수한 용매이다. 또한 생물체내에는 water-free environment라는 것이 존재하여 극성 상호작용을 극대화시키는데, 생물체는 이러한 특성을 잘 융합하여서 강한 상호작용과 특이성을 유지시킨다.

비열 또한 마찬가지이다. 물의 온도가 올라간다는 것은 분자가 그만큼 활발하게 운동을 한다는 것이다. 하지만 물은 수소결합 때문에 활발하게 운동을 하지 못하고 이 수소결합을 끊어내는 데에 필요한 에너지가 다른 물질에 비해 많이 필요하다. 수소결합은 매우 강한 결합이기 때문이다. 따라서 물의 비열이 4.2J/g℃로 다른 물질보다 매우 높은 것이다.

여러 가지 중요한 물의 특성 중 필자는 생화학 적인 관점에서 (특히 우리 인체에) 가장 중요한 특성은 물이 매우 뛰어난 용매이며, 비열이 커서 체온을 잘 유지시켜주는 것이라고 생각하여서 이 두 특성을 집중적으로 다루었다. 또한 이러한 특성이 나타나는 원인인 수소결합과 극성에 대해서도 다루어 보았다. 우리 인체의 70%를 차지하는 물은 구조적 특성(수소결합,극성) 때문에 완벽한 화학 물질로 존재한다고 생각한다.

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