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이론의 여지는 있지만,
생물학적으로 가장 중요한 분자중 하나는
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ATP입니다.
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ATP는
아데노신 삼인산을 의미합니다.
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매우 매력적입니다.
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하지만 여러분은 기억할 필요가 있습니다.
ATP를 보는 어느 때든
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생화학 반응의 어떤 유형 주변을
떠도는 ATP를 말입니다.
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당신의 뇌 속에 있는 어떤것이 말하네요.
이봐, 우리는
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생물학적 에너지를 다룬다고.
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또는 ATP는 화폐라고 생각하는 다른 방법도 있습니다.
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여기에 생물학적 에너지라고 써 넣겠습니다.
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그렇다면 어떻게 에너지의 화폐일까요?
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ATP는 그들의 결합 안에 에너지를 저장합니다.
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이것이 무슨 의미인지 몇초후에
설명하도록 하겠습니다.
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아데노신 그룹이 무엇인지
또는
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3인산 그룹이 어떻게 생겼는지 배우기 전에
여러분은 믿음의
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도약을 해야합니다.
바로 당신은 만들어진 ATP를 상상할 수 있습니다.
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좀 더 좋은 색깔을 쓰도록 하죠.
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바로 여기 아데노신 그룹이라 고 부르는 어떤 것으로 말입니다.
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그리고 나서 여기에 3개의 인산기를
붙이게 됩니다.
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아마도가 아니고
당연히 그렇게 됩니다.
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여러분은 이와 같이
3인산을 붙이게 됩니다.
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이것이 ATP입니다.
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아데노신 3인산
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트리(tri-)는 3개의 인산기를 의미합니다.
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자, 만약 당신이 아데노신 삼인산의
이 결합을 가수분해 한다면
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아마 당신은 물의 존재를
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의미하는 것 일 겁니다.
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그렇다면 여기에 물을 그려보도록 합시다.
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H₂0를 가지고 있다 해봅시다.
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그리고 이 인산기 중 하나를 부수게 됩니다.
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물의 부분은 이 인산기에
필수적인 참여입니다.
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그리고 이 참여한 부분은
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인산기를 이곳에 둡니다.
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조금 더 자세히 보여드리도록 하겠습니다.
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하지만 먼저 더 큰 그림을 드리고 싶네요.
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여러분이 남긴 것은 아데노신 그룹으로
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2개의 인산기를 가집니다.
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그리고 이것을 아데노신 2인산 혹은 ADP라 합니다.
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삼인산 전에
즉 3개의 인산기를 가지기 전에
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우리는 2인산을 가집니다.
아데노신 삼인산에서
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Tri 대신에 여기에 di를 씁니다.
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이것은 우리가 두개의 인산기를 가지고 있다는 뜻입니다.
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그리고 ATP가 가수분해 되면서
혹은
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이 인산기 그룹중 하나가 떨어져 나가면서
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이제 ADP가 남게 됩니다.
그리고 그 여분의
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인산기가 여기에 있습니다.
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그리고 우리가 ATP에 대해 다룰 때
이것이 우리가 말하는 모든 것의
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전체적인 열쇠입니다. 그리고 여러분은
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약간의 에너지를 가지게 됩니다.
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생물학적 에너지의 화폐가 ATP라고 말했었습니다.
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그 이유는 이러합니다.
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만약 당신이 ATP를 가지고 있다면
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약간의 화학적 반응을 거치게 되고
이 인산염(phosphate)는 바로 여기에서 날아갑니다.
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에너지를 만드는 것 입니다.
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이 에너지는 단지 일반적인 열로 사용될 수 있습니다.
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혹은 다른 에너지가 필요한 반응과 함께
반응을 같이
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진행할 수 있습니다.
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그리고 나서 이러한 반응들은
앞으로 나아가게 될 것입니다.
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그렇다면, 이런 회로를 그려보도록 합시다.
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아데노신과 인산염
(Adenosine and Phosphates)
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여러분 모두 이것을 알아야만 합니다.
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이미, 내가 여러분께 여기서 보여드렸던 것은이
여러분들이 알아야 합니다.
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어떻게 ATP가 대부분의 생물학적 시스템에서
작동되는지 운영상에서
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생각해봐야 합니다.
만약 여러분이 다른 방법으로
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나아가고 싶다면 말이죠.
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만약에 여러분이 에너지를 가지고 있고
ATP를 만들기 원한다고 하면
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반응은 이런 방식으로 진행됩니다.
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에너지 + 하나의 인산기 + 약간의 ADP
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이것으로 ATP로 돌아갈 수 있습니다.
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그리고 이것이 저장된 에너지 입니다.
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이쪽의 등식은 저장된 에너지 입니다.
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그리고 이쪽의 등식은 사용된 에너지 입니다.
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이것이 알아야 하는 것의 95%로
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ATP의 기능을 이해하기 위해 알아야 합니다.
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생물학적 시스템에서.
이것은 에너지를 저장합니다.
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ATP에너지를 가지고 있습니다.
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인산염이 떨어져 나온다면
이것은 에너지를 생산합니다.
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그리고 만약에 ADP와 인산염이 다시
ATP로 돌아가길 원한다면
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다시 에너지를 사용해야만 합니다.
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만약에 ATP를 가진다면
이것에 에너지의 근원이 됩니다.
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만약 당신이 ADP를 가지고 있고 ATP를 원한다면
에너지를 사용해야만 합니다.
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A의 주위에서 지금까지 회로를 그려보았습니다.
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A는 아데노신 입니다.
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하지만 때로 분자가 실제로 어떻게 생겼는지
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보는 것이 만족감을 준다고 생각합니다.
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그래서 위키피디아로 부터
자르고 붙여넣기를 하였습니다.
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이것이 제가 왜 여러분에게 처음부터 이것을 보여주지
않은 이유입니다.
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왜냐하면 이것은 굉장히 복잡한것 처럼
보이기 때문이죠.
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왜 ATP가 에너지의 화폐인지
근본적인 이유를 이해하는 한
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이것은 꽤 간단하다고 생각합니다.
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이것이 삼인산염을 가지고 있을 때,
하나의 인산염이 떨어져 나올 수 있습니다.
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그러면 이것은 어떤 에너지 시스템에
넣게 되는
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결과가 됩니다.
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혹은 만약 인산염을 붙이기를 원한다면
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여러분은 에너지를 사용해야 합니다.
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이것은 단지 ATP의 기본 규칙 입니다.
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하지만 이것의 실제 구조는 이렇습니다.
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하지만 심지어 여기서 우리는 이것을 분해하고
이것이 그렇게
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나쁘지 않다는것을 볼 수 있습니다.
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우리는 아데노신을 말했었습니다.
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아데노신 그룹을 그려보도록 합시다.
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우리는 아데노신을 가지고 있습니다.
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이 쪽부분이 아데노신 입니다.
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이 분자의 부분입니다.
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이것이 아데노신입니다.
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여러분들을 위해 다른 동영상 중 일부에
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관심을 가져봅시다,
여러분들은 이 아데노신을 인지할지도 모릅니다.
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그래서 이부분을 아데노신이라고 부릅니다.
하지만 이 오른쪽 부분은
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"아데닌(adenine)" 입니다.
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뉴클레오티드(nucleotide)를 형성하는
이와 같은 아데닌은
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DNA의 근간입니다.
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그래서 생물학적 시스템에서 이런 분자들 중
어떤 것은 한 곳 보다 더 많은 곳에
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쓰입니다.
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우리가 이야기하는 아데닌과
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아데닌과 구아닌과 같습니다.
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이것은 퓨린입니다.
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그리고 여기에 피리미딘이 또 있습니다.
하지만 깊게 들어가지는
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않겠습니다.
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하지만 이것도 같은 분자입니다.
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그래서 굉장히 흥미로운 것이죠.
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또한 DNA를 구성하는 같은 물질은
에너지 화폐 분자를 만드는 것에
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부분입니다.
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그렇다면 아데노신은 ATP의 아데노신 부분을
만듭니다.
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그리고 여기 오른쪽의 다른 부분은
리보오스(ribose)입니다.
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여러분이 RNA 즉 리보핵산(ribonucleic acid)를
또한 인지할 수 있습니다.
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그 이유는 리보오즈(ribose)가
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전체적인 상황에서 다뤄지기 때문입니다.
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하지만 이것도 깊게 들어가진 않겠습니다.
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하지만 리보오즈는 5탄당입니다.
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만약에 여러분은 이 분자를 그리기 싫다면
이것이 바로 탄소를
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의미합니다.
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바로 여기에 하나의 탄소가 있고, 두개의 탄소,
세개의 탄소
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그리고 네 번째, 다 섯번째 탄소가 존재합니다.
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그리고 이 모양이 알아차리기
더 좋습니다.
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이것이 분자와 DNA의 부분을
공유한다는 것을
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알기 쉽게 보여줍니다.
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그리고 이것들은 익숙한 재료입니다.
우리가 다시 반복해서
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보았던 것들이죠.
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하지만 이것들을 아는 것 또는
기억하는것을 강조하고 싶습니다.
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어떠한 방식으로도 여러분들이
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생물학적 반응을 유도하는 것이라고
이해하는 것을
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더욱 쉽게 도와줄 것 입니다.
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그리고 여기에 저는 3-인산기들을 그려 두었었습니다.
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이것은 그들의 실제 분자구조 입니다.
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그들의 루이스 구조가 바로 여기있습니다.
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이것은 첫번째 인산기입니다.
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이것은 두번째 인산기 입니다.
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그리고 이것은 세번째 인산기 입니다.
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이와 같습니다.
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제가 이것을 처음으로 배웠을 때
나의 첫번째 질문은
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"만약 인산기 그룹중 하나가 떨어져 나가거나
결합이 가수분해 된다면
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어딘가 에너지의 방출이 일어나는것을
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맹신해야 하는 것인가"였습니다.
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그리고 저는 내가 대답해야하는 모든 질문을
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가서 대답하였습니다.
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하지만 왜 에너지가 방출될까요?
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에너지가 방출되는 이 결합은 무엇일까요?
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기억합시다.
모든 결합들은 다른 원자들이 전자를 공유하는
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구조라는 것을 말이죠.
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그래서 여러분이 이것에 대해 생각할 수 있는
가장 좋은 방법이 여기에 있습니다.
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이 결합을 건너 바로 여기서 전자를 공유하거나
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혹은 이 결합을 건너서 공유되는 전자가
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인산염으로 부터 오는 것입니다.
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지금 주기율표를 여기에 그리고 싶진 않습니다.
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하지만 여러분은 인산(phosphate)가
공유할 수 있는 다섯개의 전자를 가진다는 것을 압니다.
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이것은 산소보다 더 적은 전기음성도를 가지고
산소는 전자를 독차지하는
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종류가 될 것 입니다.
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하지만 이 전자는 매우 불편한 상태입니다.
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이 것이 불편한 이유는 두가지가 있습니다.
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이것은 높은 에너지 상태에 있습니다.
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첫번째 이유는
여러분이 여기에 보고 있는 이 모든 것은
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음성의 산소입니다.
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그래서 그들은 서로서로 밀어내기를 원합니다.
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이 결합에 전자들은 핵과 가깝게
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갈 수 없습니다.
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이 것들은 낮은 에너지 상태를 가집니다.
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이 모든 것들은 실제보다 더욱 유추된 것 입니다.
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우리는 전자들이 약간
복잡해 질 수 있다는 것을 압니다.
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그리고 전 양자역학세계에 있습니다.
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하지만 이것이 생각하기에 좋은 방법입니다.
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바로
이런 분자들은 서로서로 떨어져있기를 원합니다.
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하지만 그들은 결합인 전자를 가지고 있어서
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높은 에너지상태의 종류를 가집니다.
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두 원자의 핵들의 거리보다 거리가 더 멀게 됩니다.
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이것이 원하는 것보다 더 말이죠.
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그리고 인산기를 잘라내려고 할 때,
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갑자기 모든 전자들이 낮은 상태의 에너지로
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진입합니다.
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그래서 이것이 에너지를 만듭니다.
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바로 여기 있는 에너지는 항상
사실 에너지생성이라고 하는
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어떤 화학적 반응이 만들어 지면
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이것은 항상 전자들이 낮은 에너지 상태로
가게 됩니다.
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그게 이것의 모든 것에 대한 것입니다.
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우리가 세포호흡이나 해당과정에 대해 배울때
보게 될 후에 비디오는
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언제든지 에너지를 보여줍니다.
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이것들은 정말로 전자로부터
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불안정안 단계에서 안정한단계를 겪으며
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그리고 이 과정에서 에너지를 얻게 됩니다.
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만약 내가 비행기에 있거나 비행기에서
뛰어내리려고 한다면
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비행기에서 뛰어내릴 때 많은 잠재적인 에너지를
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가지고 있는 것입니다.
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여러분이 불안정한 상태를 볼 수 있습니다.
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내가 쇼파에 앉아서 축구를 보고 있을 때
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나는 아주 적은 잠재적 에너지를 가집니다.
그래서 아주
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편한 상태가 되는 것 입니다.
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그리고 내가 많은 양의 에너지를 만들어 내려면
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쇼파에서 떨어져야 합니다.
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하지만 나는 몰랐습니다.
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나의 유추들은 같은 부분에서 항상 무너져 내립니다.
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하지만 여러분에게 마지막으로 설명하고 싶은 것은
정확하게 어떻게
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이 반응이 일어나는지에 대한 것입니다.
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지금까지 여러분이 이 비디오를 껐다면
여러분은 이미
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생물의 95%로 쓰여지는 ATP를 처리한 것입니다.
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특히 AP생물에서요.
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하지만 여러분은 이해할 것입니다.
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어떻게 반응이 실지로 일어나는지에 대해
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이렇게 하기 위해서 나는 이것들을 복사해
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붙여넣도록 해봅시다.
-
그래서 나는 이미 여러분들에게 여기에 있는 이것이
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ATP를 자를 것이라고 말했습니다.
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그래서 잘라진 인산기들이 있습니다.
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이 것의 나머지도 가지고 있습니다.
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여러분은 왼쪽에 ADP를 가집니다.
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그래서 이것은 ADP라 부릅니다.
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아직 이 물건을 모두 복사하여 붙여넣기 할 필요가 없습니다.
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여러분은 이것이 아데노신 그룹이라는 것을
그냥 받아들일 수 있을 것입니다.
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이와 같이 말이죠.
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그래서 우리는 이미
이 것들이 가수분해되고
-
잘라져나오고 에너지를 생산한다고 말했습니다.
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하지만 내가 해보고 싶은 것은 실제로
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메카니즘을 여러분에게 보여주는 것 입니다.
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실제로 일어나는 방법을 손으로 그린
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물결모양의 메커니즘이죠.
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내가 말한 이 반응은 물이 존재해야 일어납니다.
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그럼 여기에 물을 그려보도록 합시다.
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산소와 수소를 가집니다.
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그리고 나서 다른 수소도 가집니다.
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바로 여기에 있는것이 물 입니다.
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그래서 가수분해는 그냥 여러분이 말하는 반응입니다.
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이 것은 여기에서 어떤것과 연결되기를 원합니다
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혹은 전자를 다른것들과 공유하기를 원하죠.
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아마도 오른쪽 수소는 이곳으로 내려가서 공유합니다.
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자신의 전자와 바로 여기에 있는 수소와 함께
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그리고 나서 인(phosphorus), 이것은 여분의 전자를 가지는데
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공유에 필요합니다.
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기억하세요. 이것은 다섯개 원자가 전자(valence electrons)를 가진다는 것을요. 이것은
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산소와 전자를 공유하기 원합니다.
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지금 하나, 둘, 셋, 네개가 공유되고 있습니다.
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자, 만약에 이 수소가 이 쪽으로 간다면,
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파란색의 OH는 이곳에 가게 됩니다.
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이것도 인(phsophorus)의 여분의 전자 중
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하나와 공유할 수 있습니다.
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그렇다면 이와 같이 OH를 가지게 됩니다.
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이 것이 실제로 일어나는 과정입니다.
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그리고, 이것은 이 방법 말고 다른 방법으로도
갈 수 있습니다.
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여기서 찢을 수도 있습니다.
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여기에 있는 전체부분을 찢을 수도 있습니다.
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이 것들이 산소를 계속 가지고 있고
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수소가 이쪽으로 가게 됩니다.
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그러면 이것은 OH를 이동시킬 것 입니다.
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이것은 순서대로 일어날 수 있습니다.
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또 다른 어떤 순서도 괜찮을 것 입니다.
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또 제가 만들고 싶은 다른 하나의 포인트가 있습니다.
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이것은 조금 더 복잡합니다.
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저는 이것을 만드는것을 원하는지 아닌지
궁금했습니다.
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더 낮은 상태의 에너지의 종류에 있는
모든 이유는
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한번 분리해 떨어트려 놓으면
이 아래쪽으로
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내려가야 겠군요.
이 전자들이 더욱 행복하기 때문입니다.
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분리되어진 인의 전자들은 지금
-
행복하다고 말할 수 있습니다.
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낮은 에너지 상태에 있으면
-
이것이 늘어나지 않기 때문이죠
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이것과 또 이것사이에서 시간을 낭비하지 않게 됩니다.
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왜냐하면 이 분자와 이 분자는
분리되어 퍼지기를 원하기 때문이죠.
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왜냐하면 그들은 음성을 가지기 때문입니다.
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이것이 이유의 일부입니다.
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다른 이유는 우리는 유기화학을 이야기할 때
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더많은 세부사항을 배우면서 이야기 하게 될 겁니다.
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이것들이 더 많은 공명을 가지고 있다는 것 을요.
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더 많은 공명구조 또는
공명 형태 이죠.
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그리고 모든 수단간 이동에 대한 이러한 전자들
즉 여기에 있는
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여분의 전자들은 다른 원자 사이에 대한
이동이 있습니다.
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그리고 그것이 더욱 안정하게
해줍니다.
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만약 이것과 함께 여분의 전자를 가지고 있는
산소가 여기에 있는 것을
-
상상 한다면
-
여분의 전자가 바로 여기에 있을 것 이고,
이것은 이쪽으로 내려와 있을 것입니다.
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그리고 나서 이중결합을 인과 함께
형성할 것 입니다.
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바로 여기에 있는 전자는 다시 산소로
-
뛰어 돌아갈 수 있습니다.
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그리고 이 쪽 측면에서 일어 날 수 있습니다.
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너무 깊게 들어가진 않겠습니다.
하지만 방금 설명한 것이
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더욱 안정하게 해주는 또 다른 이유입니다.
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만약 여러분이 이미 유기화학을 들었다면,
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더욱 이해할 수 있을 것입니다.
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하지만 이 잡초들에 들어가길 원하지 않습니다.
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가장 중요한 것은 ATP에 관한 것을 기억하는 것입니다.
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인산기가 찢어져 나올 때,
이것이 에너지를 만들어 내고
-
생물학적 기능의 모든 종류를
진행한다는 것을 말입니다.
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성장과 움직임 그리고 근육움직임
-
근육 수축, 신경과 뇌에서 전기자극과
-
같은 것들 말이죠.
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그래서 이것은 생물 시스템에서
주요한 베터리 혹은
-
에너지의 화폐입니다.
그게 여러분이 정말로
-
ATP에 대한 것을 기억하는데 필요한
중요한 것입니다.
-
Not Synced
** 자막제공 : SNOW.or.kr (본 자막은 SNOW
자원활동가들에 의해서 제작되었습니다.) **
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Not Synced
-
Not Synced
-
Not Synced
복사하고 붙여 넣겠습니다.
-
Not Synced
아데닌(adenine)