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만성질환 - 수소결합은 생체 내에서 가장 중요한 힘이다
맑은하늘
수소란?
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2011.08.26 15:01
수소결합은 생체 내에서 가장 중요한 힘이다
수소결합은 보통의 화학결합에 비해서 힘이 약하다. 보통 화학결합의 결합력이 대략 100kcal/mol인 반면에 물분자에서의 수소결합의 결합력은 대략 5kcal/mol에 불과하다. 하지만 상온에서의 열운동 에너지가 1kcal/mol에 불과한 것을 고려하면 수소결합은 매우 큰 에너지여서 물은 강하게 수소결합으로 서로 연결되어 있다.
노벨상을 두 번이나 받았던 미국의 라이너스 폴링박사는 물분자간의 수소결합이 물분자 내부의 화학결합과 전자적으로 공유되어서 실제로는 계산상으로 얻어진 값보다 더 강하게 결합하고 있다는 것을 1930년대 제안하였는데, 이 이론은 최근 실험적으로 증명되었다. 이것은 여태까지 알아온 수소결합보다 실제의 수소결합이 더 강하다는 것(약 10%)을 의미한다.
실제로 물의 수소결합의 에너지는 상온에서의 열에너지에 비해 매우 크기 때문에 수소결합이 끊어질 확률은 아주 낮은데도 물은 0℃ 근처에서는 약 10% 그리고 100℃ 근처에서는 약 20% 정도가 수소결합이 끊어져 자유롭게 활동하고 있다. 이것은 얼음이 거의 100% 수소결합으로 이루어져 있는 구조를 갖는 것에 비하면 매우 이상한 성질이라고 볼 수 있다.
수소결합은 단지 물과 물 사이에서 뿐만 아니라, 인체에서 필요한 구체적인 기능을 담당하는 단백질, 또 그 단백질을 만드는 데 필요한 모든 정보를 담고 있는 DNA의 구조를 유지시켜주는 생체에서 가장 중요한 힘이다.