1. 화학 결합 유형 :
* 더 강한 채권 : 탄소-탄소 (C-C) 및 탄소 배열 (C-H) 결합과 같은 강한 결합의 비율이 높은 분자는 더 많은 에너지를 저장합니다. 이 채권은 파손되기 위해 많은 에너지가 필요하므로 파손되면 많은 에너지를 방출합니다.
* 약한 채권 : 탄수화물에서 산소-산소 (O-O) 결합과 같은 약한 결합의 비율이 높은 분자는 더 적은 에너지를 저장합니다. 이러한 유대는 에너지를 덜어주고 방출하기가 더 쉽습니다.
2. 분자 구조 및 형태 :
* 소형 분자 : 지방 및 오일과 같은 소형 분자는 원자가 서로 더 가까이 포장되어 C-C 및 C-H 결합이 더 많이 가능하기 때문에 더 많은 에너지를 저장합니다.
* 선형 분자 : 탄수화물과 같은 선형 분자는 개방 된 구조로 인해 에너지가 적고 강한 결합에 대한 잠재력이 적습니다.
3. 기능 그룹 :
* 탄화수소 사슬 : 긴 탄화수소 사슬 (C-H 체인)을 갖는 거대 분자는 많은 에너지를 저장합니다. 탄화수소 사슬은 고 에너지 결합 인 C-H 결합이 풍부합니다.
* 극성 그룹 : 많은 극성 그룹 (히드 록실 그룹 -OH와 같은)을 가진 분자는 에너지를 적게 저장하는 경향이 있습니다. 극성 그룹은 약한 결합을 형성하며, 그들의 존재는 종종 긴 탄화수소 사슬의 형성을 방해합니다.
4. 산화 상태 :
* 감소 된 형태 : 탄수화물 및 지방과 같은 감소 된 형태의 분자는 더 높은 에너지 함량을 가지고 있습니다. 감소 된 분자는 더 많은 전자와 C-H 결합을 가지므로 더 많은 에너지가 풍부합니다.
* 산화 된 형태 : 이산화탄소 (CO2)와 같은 산화 된 형태의 분자는 에너지 함량이 낮습니다. 산화 된 분자는 전자 수가 적고 극성 결합이 더 많아 에너지가 덜 풍부하게 만듭니다.
예 :
* 지방 : 지방은 긴 탄화수소 사슬을 함유하고 있으며 매우 감소됩니다. 그들은 많은 C-C 및 C-H 결합을 가지고있어 가장 에너지가 풍부한 거대 분자가됩니다.
* 탄수화물 : 탄수화물은 더 개방적인 구조를 가지며 산소 원자를 함유하여 약한 결합을 형성합니다. 그들은 지방보다 덜 감소하고 에너지를 덜 저장합니다.
* 단백질 : 단백질은 극성 및 비극성 측쇄를 갖는 아미노산을 포함하여 다양한 기능 그룹과 복잡한 거대 분자이다. 그들은 지방과 탄수화물보다 적은 에너지를 저장합니다.
결론 :
거대 분자의 에너지 함량의 차이는 화학 결합의 유형 및 수, 분자 구조, 기능 그룹 및 전체 산화 상태에 의해 결정된다. 이러한 요소를 이해하면 다른 거대 분자가 살아있는 유기체 내에서 에너지 저장 및 활용에 뚜렷한 역할을 수행하는 이유를 설명하는 데 도움이됩니다.
