1. 분광학의 기본 원리○ 분광학 : 다양한 전기적 성질의 광선을 이용해 대상이 되는 물질과 상호작용을 통해 생성되는 스펙트럼을 해석하는 학문 대상이되는 물질의 성질- 광선의 종류 : 양자화, 분석기법이 다르다- 광선과 물질간의 반응 형태 : 흡수, 방출, 간섭, 회절 등→ 정량 및 정성 분석이 가능○ 단색광 (하나의 선)- 광자는 같은 파동과 파장을 유지하므로 동일한 에너지 가진- 단일 파장 빛의 밝기 세기의 변화 = 광자 개수의 변화· 복사선속(P) = 단위시간 당 단위면적 충돌 광선 J(줄) 수· 복사세기(I)- 원자/분자 에너지 획득 시, 바닥상태 → 특유의 에너지 준위→ 특정 물질은 특정 에너지 준위로만 이동이 가능- 흡수와 방출 에너지 준위로만도 정성분석이 가능- 들뜬 상태의 전자 : 특정 전자에너지 준위만으로 이동 가능 보유 전자의 특정 에너지 준위로 이동 → 진동에너지 준위, 회전에너지 준위 X- 분자 : 전자에너지 준위 외 진동/회전 에너지 변환도 고려① 적외선분광광도법 : 진동에너지② 마이크로파분광광도법 : 회전에너지③ 핵자기공명(NMR) 분광광도법 : 외부 자기장으로 핵 배열2) 광선의 흡수- 광선의 광자가 대상 물질의 원자나 분자로 흡수되는 현상- 광선을 흡수하면, 분자의 에너지는 흡수한 광자 에너지만큼 증가하는 들뜬상태- 흡수스펙트럼 : 광자의 흡수를 표현한 그림3) 광선의 방출- 원자나 분자가 광선의 형태로 에너지를 외부로 발산- 들뜬 분자는 여러 형태로 바닥으로 되돌아감→ 주로 열 형태, 진동에너지, 회전에너지 등- 형광이나 인광 형태로 배출4) 분광광도계 사용법○ UV-vis 분광광도계- 가장 범용적인 분석기기로 정량적 분석 연구에 사용- UV 파장 : 200~350nm . 가시광선 파장 : 350~700nm- 정량적 흡수분광광도계는 시료의 농도에 비례해서 광선을 흡수하는 정도가 달라지는 원리 이용
◦식품의 천연색소- 식물 유래(4가지) : 지용성 - 카로티노이드, 엽록소수용성 - 안토사이아닌, 베타레인- 동물 유래(1가지) : 미오글로빈(헴 단백질)참고. 곤충 색소인 코치닐, 락 색소도 동물성 색소에 해당한다. → 거부감을 느껴서 최근에는 거의 사용x예. 연어/송어의 붉은 빛은 식물성 먹이인 카로티노이드 색소에 기인◦식품의 합성색소- 타르계(=콜타르계)• 석탄 건류 부산물인 콜타르에서 생성, 최근은 석유에서 생산• 가격이 저렴해 한때 많이 사용되었지만, 부작용 문제로 인해 많은 타르계 색소들이 사용 중지 → 거부감을 느껴서 최근에는 거의 사용x• 식품에 주로 사용하는 것은 수용성 타르계 색소 → 수용성은 지용성과 달리 체내에 축적되지 않음• 용해성에 따라 분리① 수용성 색소 : 수용액에서 염을 형성해 녹을 수 있는 염료② 유용성 색소 : 분자 내 산성/염기가 없어 물에는 녹지 않으나 유지에 녹는 염료③ 알루미늄레이크류 색소 : 물과 유기에 녹는 대신 분산되어 착색 →식품으로 잘 쓰이지 않으나, 착색이 잘되어 직물 염색에 주로 사용 - 비타르계◦생리활성물질 또는 기능성 물질- 기능성 지질인 DHA 등의 오메가-3 지방산 분석 : GC- 식물 유래 기능성 물질인 식물생리활성물질 → 주로 phenolic 구조 : 비휘발성 물질이므로 유기용매에 넣어 HPLC 등 검출기 / 이동상 기울기 이용[1] 색소분석- GC, HPLC 등의 기기 분석으로 정량 및 정성 분석 가능- 주의점① 색소 분석 시에는 산소, 열, 빛, 금속이온, 촉매제와의 접촉을 최소화② 식물 시료부터 색소 추출 시에는 생것 그대로 사용가능동결 시에는 미리 효소에 의한 영향을 최소화하기 위해 데치기 공정③ 질소 충전된 유리용기에 알루미늄 포일로 빛을 차단한 상태에서 저온 보관
1. First Observation of Bacteria(1) Antonie van Leeuwenhoek : 최초로 현미경을 발견하고, bacteria를 발견한 유리 세공업자(2) Rober Hooke : 현미경을 고안한 사람*현미경의 배율- 현미경의 배율 = 접안렌즈 배율 x 대물렌즈 배율- 고배율일수록 : 상의 크기 커짐, 보이는 상의 개수 감소, 시야 어두워짐, 대물렌즈와 물체 사이의 작동 거리 짧아짐2. Discovery of Viruses(1) Discovery of bacteriologic filters0.22 ~ 0.42 마이크로미터 필터- Chamberland and Pasteur : 처음으로 bacterial filter 개발- Synthetic polymer filters of cellulose nitrate, cellulose acetate, polyester and so forth come into common use(2) Discovery of viruses- Iwanowski : Tobacco mosaic disease agent식물 병원성 바이러스- 전자 현미경 발견 이후 바이러스의 존재를 확인 → 세균보다 작은 크기의 여과성 병원체가 존재한다는 사실을 처음 세상에 알리게 됨 Q. 마스크를 착용했을 때, 공기 중에 부유한 코로나바이러스의 호흡기 유입을 차단할 수 있는가?1. 가장 차폐율이 높은 마스크는 “N95” → 1마이크로미터까지 막는다.2. Coronavirus 입자의 평균 지름은 100nm이다.⇨ 아니요. BUT 기침을 할 때 터져나오는 비말(에어로졸) 안의 바이러스가 주변으로 확산되는 것을 막을 수 있다.
[6장] DNA replication and repair- DNA는 반보존적 복제- DNA 복제 시, NTP에서 삼인산이 가수분해되어 PPi가 떨어질 때 방출되는 에너지를 이용해서 염기들이 NMP 형태로 바뀌면서 3’-OH에 5’ → 3’ 방향으로 중합된다.⇒ 3’ → 5’ 방향으로 중합할 수 없는 이유.ᐟ✎ DNA 복구 기작과 RNA virus에서 끊임없이 돌연변이가 발생하는 이유는?- DNA 복구 기작① DNA pol 1의 nuclease : 손상된 DNA를 감지해 DNA 사이의 공유결합을 잘라 일부를 절제한다.② DNA pol 1의 polymerase : DNA 회복 중합효소가 짤린 DNA의 아래가닥을 주형으로 손상된 뉴클레오타이드 재합성③ DNA ligase : DNA ligase로 연결- RNA virus는 repair 기작이 없기 때문에 교정을 하지 못해 돌연변이가 많이 발생한다.ᐟ- RNA splicing하면서 alternative splicing이 가능해 동일한 유전자로부터 여러 종류 단백질 생산 텔로머레이즈 : RNA + 단백질 → 역전사효소 (RNA는 효소 활성 X, 단백질이 효소 활성을 가짐)→ 지연가닥의 5’ 말단이 소실되는 것을 방지<중 략>[8장] Control of Gene Expression✎ Gene expression in Eukaryotic cells⑴ Transcription 조절⑵ RNA processing 조절⑶ mRNA 핵 → 리보솜으로의 이동 및 위치 조절⑷ mRNA 분해 조절⑸ Translation 조절⑹ 단백질 분해 조절⑺ 단백질 활성 조절