다음주 수업준비를 하다가 헐... 고민에 빠졌습니다.
물질대사에서 동화작용과 이화작용에 대한 설명이 교과서에서 중요하게 다뤄지는데요, 인용해볼께요.
<광합성 과정은 빛에너지가 화학에너지로 전환되는 것이라고 할 수 있다.
광합성처럼 생성물의 에너지가 반응물의 에너지보다 많은 경우를 흡열반응이라고 한다.
... 생략 ...
호흡은 생성물의 에너지가 반응물의 에너지 보다 적은 발열반응이며 차이만큼 에너지를 방출한다..>
아아아... 여기서 꽉 막혔는데요
호흡이 발열반응인건 맞죠... 하지만 것도 맘에 안드는데 다 열로 방출되는 건 아니고 에너지의 일부가
전자전달계를 거쳐 화학적 삼투에너지로 전환되었다가 (양성자 농도구배 )
ATP합성으로 전환되어 결국 화학에너지로 저장됩니다.
저장되지 못하는 에너지만큼 열이 나오겠지요... 효율은 50%정도였던가?....
정말 이상한건 광합성이 흡열반응이라는 건데
광합성은 빛에너지를 전자의 위치에너지로 바뀌고(전자전달계) 또 화학삼투적 에너지 (양성자 농도구배)바껴
ATP와 NADPH를 합성하는 광인산화와 환원반응이 일어나게 됩니다.
빛에너지가 전환되는 거고 이때 과도한 빛은 열에너지 형태로 방출되게 됩니다.
단백질 합성을 예로 들어도 마찬가지입니다.
단백질이 합성될 때 NTP를 분해하여 (ATP와 GTP 였던가요? 기억이 가물가물) 혹은 전이반응으로
에너지를 주고 받아 아미노산이 폴리펩티드로 전환되는데 이때로 합성될 때는 △G>0이지만
GTP가 분해될 때 커 큰 절대값으로 △G<0이기 때문에 결론적으로 전체 반응은 △G<0이 되지요.
궁극적으로 보면 여분의 에너지는 열에너지로 전환될 것이고 열은 이 과정에 발열되게 됩니다.
저는 화학은 잘 몰라요.
화학반응에서는 결합에너지와 반응물 생성물의 차이에 따라 발열반응도 있고 흡열반응도 있지요.
하지만 물 내에서 물질대사는 항상 짝반응으로 일어나고 전체 반응은 △G<0이 되게 되어있어요
세상에 저절로 자유에너지가 높아지는 반응은 열역학 2법칙에 의해 불가능 하지 않나요?
단순하게 보면 이산화탄소보다 포도당의 에너지가 높으니깐 흡열이라고 말할 수 있겠지만
광합성이란게 걍 이산화탄소가 짠하고 포도당이 되는 건 아니고
굉장히 복잡하고 얽히고 설킨 과정을 겪는데 이 과정을 전체를 광합성이라고 하죠.
생물에서 화학반응은 짝반응, 다단계 반응이 핵심이죠. 걍 A → B 되는 반응은 흔치 않아요.
그리고 뒤에 가면 호흡부분에서 ATP 구조식이랑 역할도 엄청 강조해 놨더라구요...
논리상으로 충돌하는데 갑갑합니다.
그리고 생물은 화학반응이 다단계로 일어난다는 것도 나오고
머릿속이 어질어질합니다
아아...
이거 임고 준비할때 강치욱도 엄청 강조하고 필수세포생물학에서 강조하길래
그때는 그런가보다 했는데
교사가 된 첫해에 난관으로 작용하네요...
제 생각이 틀린건지 교과서가 틀린건지도 모르겠고,
애들은 위해선 교과서와 참고서대로 가르쳐야 하는데
그럼 왠지 오개념을 가르치는거 같고...
생물고수님들, 학교 선생님들!
제 생각이 맞는지, 어떻게 가르쳐야 할지 답을 주시길 기다릴께요!
되도록이면 빨리요!!
첫댓글 선생님~ 그냥 큰 맥락에서 흡열/발열반응만 생각한다면...
물질대사의 에너지 준위 차이는 반응물과 생성물의 에너지 차이만을 놓고 생각하잖아요.
반응물: 이산화탄소, 물 -> 생성물: 포도당 의 물질의 에너지 차이, 이것을 극복(?)해주기위해 빛 에너지가 공급되기 때문에
광합성의 동화작용은 흡열반응이지요...
그리고 모든 물질의 반응은 무질서도가 증가하는 쪽으로 이루어지기 때문에(제 2법칙)... 복잡한 과정 하나하나는 열이 발생하는게 아닐까 생각되네요 ^^