化学変化・生化学変化・ 物理変化とは?
● 化学変化
物質変化 + エネルギー変化 を伴う。
身近な化学変化を挙げてみよ。
例:
・燃焼:ガソリンや都市ガスを燃やすと熱と光エネルギーを発生する。
同時に、二酸化炭素と水を生じる。
CH4 + O2 ---------> CO2 + H2O + energy(熱と光)
・錆:鉄が酸素と反応して赤い酸化鉄を生じる。
Fe + O2 ---------> Fe2O3
ホカロンも同じ原理(熱の発生が分かる)
・砕いたチョークを塩酸の中に入れる。
泡を発生しながら溶ける。
CaCO3 + 2 HCl ----------> CaCl2 + H2O + CO2
・呼吸:吸収した酸素でブドウ糖を酸化しエネルギーを獲る反応。
・消化:食物を水と反応させてアミノ酸やぶどう糖などに変える反応。
・光合成:緑色植物が太陽光をエネルギーとして使い、水と二酸化炭素からブドウ糖と酸素を合成する反応。
・遺伝情報の発現:DNAの遺伝情報に基づいてタンパク質を合成する反応。
(タンパク質の代表は筋肉、酵素)
・病気も一種の生体内化学反応。
・酵素は生物体内の化学変化を体温条件で、身体に必要な物質だけを確実に合成するための反応触媒。
また、不用な物質を分解する反応にも働く生命維持に必須の物質である。酵素反応こそ生命活動の本質である。
酵素が機能を発揮できるのは、水の中で特定の立体構造を保っているためである(水の存在が立体構造の保持に必要)。
消化(食物を栄養分に変える反応)
消化には水が必要(酵素の助けにより水と反応して栄養分をつくる)
・炭水化物(米、ジャガ芋、トウモロコシの中のでんぷん)
でんぷん + H2O -----<酵素・アミラーゼ>------> ぶどう糖
・脂肪(菜たね油、魚油、肉の中の脂質)
脂質 + H2O -----<酵素・リパーゼ>------> 脂肪酸
・タンパク質(肉、豆)
タンパク質 + H2O -----<酵素・プロテアーゼ>------> アミノ酸
*水は、 全ての生体内反応に参加しながら、生体物質を溶かし、運搬し、同時に生体反応の場を提供している。
● 物理変化
エネルギー変化を伴う現象、作用
例:力の作用・運動(移動、回転、振動・・)、電気、磁気、光、波、
溶解、状態変化(固体、液体、気体への変化)