Activation energy: Kickstarting chemical reactions - Vance Kite

활성화 에너지: 화학 반응 시작하기 - 밴스 카이트

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

번역: chang min shim 검토: 민석 최

Right now, trillions of chemical reactions

지금 엄청난 양의 화학 반응이

are humming away in the cells of your body.

여러분의 몸의 세포에서 웅웅거리고 있습니다.

You never feel them,

여러분은 절대 느낄 수 없겠지만

but without these reactions,

이러한 반응들 없이는

you wouldn't be alive.

여러분은 살 수 없을 겁니다.

Unfortunately, each of those reactions needs some help.

유감스럽게도, 각각의 그러한 반응들은 약간의 도움이 필요합니다.

You see, most molecules are stable,

여러분들도 아시다시피, 대부분의 분자들은 안정적이고

they are happy just the way they are.

그들은 현재 상태에 만족합니다.

The atoms in them are all bound-up and friendly with one another

그들 안의 원자들은 모두가 서로에게 묶여 있고 우호적인 관계에 있습니다.

and would prefer to stay that way.

그리고 그 상태로 있기를 선호합니다.

The problem is, for a chemical reaction to happen,

문제는 화학 반응이 일어나기 위해서는

the atoms that make up those stable molecules

안정된 분자들을 이루는 원자들이

need to break away from their friends

그들의 친구들로부터 분리되고

and go buddy up with another atom.

다른 원자와 친구가 되어야 한다는 것입니다.

This break-up is where the molecules need a hand.

이런 분리 과정에는 도움이 필요합니다.

This initial kick-start is known as activation energy.

이 과정의 출발은 잘 알려진 활성화 에너지에 의해서 입니다.

It's used to destabilize the molecule,

활성화 에너지는 분자들을 불안정하게 하는데 사용되고

to push the bonds between the atoms

원자들 사이의 결합이 부서질 수 있을 정도까지

to a place where they are ready to break.

밀어내도록 하는데 사용됩니다.

This unstable state is known as the molecule's transition state.

이런 불안정한 상태는 분자의 변이 상태로 알려져 있습니다.

Once a transition state has been achieved,

일단 변이 상태에 다다르면

the atoms become willing to leave their current molecular friends

원자들은 현재 함께 분자를 이루는 주변의 친구들을 떠나

and go make new friends elsewhere.

다른 곳에서 새로운 친구를 만들 준비를 합니다.

Once they are convinced, it's a piece of cake.

일단 정해지기만 하면, 과정은 식은 죽 먹기입니다.

Bonds break,

결합이 끊어지고

atoms rearrange,

원자들은 재배열되고

and the rest of the reaction happens automatically.

나머지 반응들은 자동적으로 일어납니다.

After that first push, the body doesn't need to put in

처음에 밀어내고 나면, 몸은 반응을 돕는데

any more energy to help the reaction along.

더 많은 에너지를 투입할 필요가 없습니다.

Left alone, most of these reactions would be very slow

그냥 두면 거의 모든 이런 반응들은 매우 느린 편입니다.

because it takes quite a while to build up

왜냐하면 분자들이 이 과정을 시작하는데 필요한 활성화 에너지를

the activation energy the molecules need to get started.

준비하는 데에 시간이 꽤나 걸리기 때문입니다.

Enter the enzyme.

효소로 가 보겠습니다.

Enzymes are proteins that speed up,

효소는 활성화 에너지를 낮춤으로써.

or catalyze, reactions

반응 속도를 높여주거나

by lowering the activation energy.

촉진시키는 단백질입니다.

They make it easier for the molecule,

그들은 기질이라고도 알려져 있는데, (*기질: 효소의 작용을 받아 화학 반응을 일으키는 물체* )

also known as a substrate,

분자가 변이 상태로 되는 것을

to get to the transition state.

수월하게 해 줍니다.

You can think of a reaction like a race.

반응은 경주와 같다고 생각해 볼 수 있겠네요.

Some racers are running along,

몇몇의 경주자들은 홀로 달리는 반면

while others have teammates to help them.

어떤 이들에게는 그들을 도와줄 팀원이 있습니다.

Meet Sam the Substrate.

샘이라는 "기질"을 만나 보세요.

His team is the MODS Squad.

그의 팀은 MODS 분대입니다.

Together, his team is able to get to the finish faster,

그의 팀은 함께 함으로 결승점에 더 빨리 도달할 수 있습니다.

using less energy.

더 적은 에너지를 사용하면서 말이죠.

There are four special enzymes in Sam's team.

샘의 팀에는 4가지 특별한 효소들이 있습니다.

Each has a different strategy

이들은 각각 서로 다른 전략을 갖고 있어요.

for lowering the energy it takes to get going

경주에서 MODS가 결승선까지 가는데

and speeding up the pace to get the MODS to the finish line.

필요한 힘을 줄이고 속도를 높여 줍니다.

The "M" stands for "microenvironment".

M은 미세 환경을 의미합니다.

This enzyme creates a tiny, special environment for the substrate,

이 효소는 기질을 위해 아주 작고 특별한 환경을 만들고

resulting in a faster reaction time.

그 결과로 반응 속도를 매우 빨라지게 합니다.

He runs ahead of the pack,

그는 무리에 앞장 서서 달리고

flattening out bumps in the road

길을 평평하게 하고

and misting cool water on his team of molecules.

차가운 물을 자신의 팀 분자들에게 분사시킵니다.

"O" is for "orientation".

O는 방향을 의미합니다.

Sometimes two molecules must be positioned

가끔씩 두개의 분자는 반응하기 직전까지는

just right before they will react.

멈추어 있어야만 합니다.

Like a friend at the finish line,

결승선에 서 있는 친구처럼

the O enzyme provides his molecules

O 효소는 자신의 분자들에게

with specially shaped spaces

특별한 형태의 공간을 제공합니다.

that allow the substrates to interact in just the right way.

그 공간에서 기질은 꼭 맞는 방식으로 상호 작용할 수 있습니다.

"D" stands for "direct participation".

D는 "직접 참여"의 의미입니다.

Every now and again, a little muscle is needed.

때때로 약간의 힘이 필요합니다.

And when his teammates are struggling to finish the race,

그리고 팀원들이 경주를 마치려고 안간힘을 쓰고 있을 때

Teammate D is there to pick them up

팀원인 D는 그들을 집어 들어

and carry them over the line.

결승선으로 옮겨줍니다.

Finally, "S" is for "straining bonds".

마지막으로, S는 "팽팽한 결합"을 위한 것니다.

This guy pushes the team

이 녀석은 팀을 밀어줍니다.

through some serious flexibility exercises:

약간의 유연성 운동을 통해서 말이에요.

splits,

즉, 쪼개어 나누고,

lunges,

돌진하고,

backbends,

뒤로 젖히거나

the works.

결합을 탄력있게 합니다.

Sometimes his substrate teammates

가끔씩, 그의 팀 동료를인 기질이

just need to be stressed and flexed

전이 상태가 되기 위해

into their transition state.

긴장과 이완이 필요할 때가 있습니다.

So that's it.

바로 그 때 필요한 것이죠.

Remember that all reactions need energy to get going.

반응이 진행되려면 에너지가 필요하다는 것을 기억하세요.

This energy is known as the activation energy.

이 에너지는 활성화 에너지로 잘 알려져 있습니다.

Enzymes lower that activation energy

효소는 활성화 에너지를 낮추고

and speed the reaction through team MODS:

팀 MODS를 통해 반응 속도를 낮춥니다.

microenvironment,

MODS, 즉 미세 환경,

orientation,

방향,

direct participation,

직접 참여,

and straining bonds.

그리고 팽팽한 결합입니다.