생성물: 두 판 사이의 차이

'''생성물'''(生成物, {{llang|en|product}})은 [[화학 반응]]으로 형성되는 [[화학종]]이다.<ref>{{cite서적 book인용|last1=McNaught|first1=A. D.|last2=Wilkinson|first2=A.|title=[product] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"|publisher=Blackwell Scientific Publications, Oxford|doi=10.1351/goldbook|date=2006|isbn=978-0-9678550-9-7}}</ref> 화학 반응이 일어나는 동안 [[반응물]]은 고에너지 [[전이 상태]]를 통과한 후 생성물로 전환된다. 반응물은 화학 반응을 통해 소비된다. 화학 반응은 자발적인 반응일 수도 있고, 전이 상태의 에너지를 낮추는 [[촉매]]에 의해 매개되거나 반응이 일어나기 위해 필요한 화학적 환경을 제공하는 [[용매]]에 의해 매개될 수도 있다. [[화학 반응식]]으로 표현될 때, [[가역 반응]]인 경우에도 생성물은 관례에 따라 오른쪽에 표기한다.<ref>{{cite서적 book인용|last1=McNaught|first1=A. D.|last2=Wilkinson|first2=A.|title=[chemical reaction equation] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book")|publisher=Blackwell Scientific Publications, Oxford|doi=10.1351/goldbook|date=2006|isbn=978-0-9678550-9-7}}</ref> 에너지와 같은 생성물의 특성은 반응이 [[에너지 방출반응]]인지 [[에너지 흡수반응]]인지와 같은 화학 반응의 몇 가지 특성들을 결정하는데 도움을 준다. 또한 생성물의 특성은 특히 생성물이 반응물과 다른 [[물질 상태]]일 경우 화학 반응에 따라 추출하고 정제하는 것을 더 쉽게 할 수 있다. [[반응물]]은 화학 반응을 일으키는데 사용되는 화학종이다. 화학 반응에서 [[원자]]는 생성되거나 파괴되지 않는다. 반응물은 화학 반응 중에 재배치된다.

화학 연구의 상당 부분은 유익한 생성물의 [[화학 합성|합성]] 및 특성 분석, 바람직하지 않은 생성물의 검출 및 제거에 초점을 맞추고 있다. 합성화학자는 새로운 화학 물질을 설계하고 화학 물질 합성을 위한 새로운 방법을 개척하는 연구화학자와 화학 물질의 생산을 확대하고 안전하고 보다 환경적으로 지속가능하며, 더 효율적으로 과정을 만드는 공정화학자로 세분화될 수 있다.<ref name=PC>{{cite뉴스 news인용|last1=Henry|first1=Celia M.|title=DRUG DEVELOPMENT|url=http://pubs.acs.org/cen/coverstory/8021/8021drugs.html|accessdate=13 September 2014|publisher=Chemical and Engineering News}}</ref> 다른 분야로는 살아있는 생물에 의해 만들어진 생성물을 분리하고, 이러한 생성물을 특징짓고 연구하는 천연물화학자들이 있다.

화학 반응의 생성물은 반응의 몇 가지 측면에 영향을 미친다. 생성물이 반응물보다 에너지가 낮으면, 반응은 [[에너지 방출반응]]이 된다. 에너지 방출반응은 열역학적으로 유리하며, 자발적으로 일어나는 경향이 있다. 그러나 반응의 [[화학반응속도론|동역학]]이 충분히 높으면, 반응이 너무 느리게 일어나거나 아예 일어나지 않을 수 있다. 이는 [[대기압]]에서 [[다이아몬드]]가 저에너지 상태의 [[흑연]]으로 전환되는 경우로, 이러한 반응에서 다이아몬드는 [[준안정]] 상태로 간주되며 흑연으로 전환되는 것이 실제로 관찰되지는 않을 것이다.<ref>{{cite서적 book인용|last1=McNaught|first1=A. D.|last2=Wilkinson|first2=A.|title=[diamond] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book")|publisher=Blackwell Scientific Publications, Oxford|doi=10.1351/goldbook|date=2006|isbn=978-0-9678550-9-7}}</ref><ref>{{cite서적 book인용|last1=McNaught|first1=A. D.|last2=Wilkinson|first2=A.|title=[metastability] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book")|publisher=Blackwell Scientific Publications, Oxford|doi=10.1351/goldbook|date=2006|isbn=978-0-9678550-9-7}}</ref>

생성물이 [[반응물]]보다 [[화학 에너지]]가 더 높을 경우, 반응을 진행시키는데 에너지가 투입되므로 [[에너지 흡수반응]]이 된다. 또한 생성물이 반응물보다 안정하지 못한 경우, 레플러의 가정(Leffler's assumption)은 [[전이 상태]]가 반응물보다 생성물과 더 유사할 것이라고 가정한다.<ref>{{cite서적 book인용|last1=McNaught|first1=A. D.|last2=Wilkinson|first2=A.|title=[metastability] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book")|publisher=Blackwell Scientific Publications, Oxford|doi=10.1351/goldbook|date=2006|isbn=978-0-9678550-9-7}}</ref> 때때로 생성물은 반응물과 상당히 다를 경우, 예를 들면 반응물이 [[용해]]될 때, 생성물이 불용성이거나 [[용액]]에서 [[침전]]되는 경우와 같이 반응 후에 쉽게 정제될 수 있다.

19세기 중반 이래로 [[화학자]]들은 [[화학 물질]]을 합성하는데 몰두해왔다.<ref name=NCB>{{cite저널 journal인용|last1=Yeh|first1=Brian J|last2=Lim|first2=Wendell A|title=Synthetic biology: lessons from the history of synthetic organic chemistry|journal=Nature Chemical Biology|date=2007|issue=9|pages=521–525|doi=10.1038/nchembio0907-521|volume=3|pmid=17710092}}</ref> [[천연물]]화학자와 같이 생성물의 분리와 특성을 연구하는데 초점을 맞춘 분야는 현장에서 여전히 중요하며, 합성화학자들과 함께 천연물화학자들의 성과들은 오늘날 [[화학]]을 이해하는데 많은 기여를 하였다.<ref name=NCB/>

[[Image파일:lactose hydrolysis.svg|thumb섬네일|500px|[[락테이스]](효소)에 의한 [[이당류]]인 [[젖당]](기질)이 [[단당류]]인 [[갈락토스]](생성물)와 [[포도당]](생성물)으로 전환되는 과정]]

[[생화학]]에서 [[효소]]는 [[반응물|기질]]을 생성물로 전환시키는 생물학적 [[촉매]]로 역할을 한다.<ref>{{cite저널 journal인용|last1=Cornish-Bowden|first1=A|title=The origins of enzyme kinetics.|journal=FEBS Letters|date=2 September 2013|volume=587|issue=17|pages=2725–30|pmid=23791665|doi=10.1016/j.febslet.2013.06.009}}</ref> 예를 들어 [[락테이스]]의 생성물은 [[갈락토스]]와 [[포도당]]이며, 기질인 [[젖당]]으로부터 생성된다.

어떤 효소들은 단일 기질을 여러 가지의 다른 생성물들로 전환시키는 일종의 다중기능성(promiscuity)을 나타낸다. 이것은 반응이 다양한 생성물들로 분해될 수 있는 고에너지 [[전이 상태]]를 통해 일어날 때 발생한다.<ref>{{cite저널 journal인용|last1=Yoshikuni|first1=Y|last2=Ferrin|first2=TE|last3=Keasling|first3=JD|title=Designed divergent evolution of enzyme function.|journal=Nature|date=20 April 2006|volume=440|issue=7087|pages=1078–82|pmid=16495946|doi=10.1038/nature04607|bibcode=2006Natur.440.1078Y}}</ref>

어떤 [[효소]]들은 반응의 생성물이 효소와 결합하고, 효소의 활성을 감소시키는 것에 의해 [[효소 저해제|저해]]된다.<ref>{{cite book서적 인용|vauthors=Walter C, Frieden E |title=The prevalence and significance of the product inhibition of enzymes |journal=Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. |volume=25 |issue= |pages=167–274 |year=1963 |pmid=14149677 |doi=10.1002/9780470122709.ch4 |series=Advances in Enzymology - and Related Areas of Molecular Biology |isbn=978-0-470-12270-9}}</ref> 이것은 [[대사 경로]]를 조절하는 [[음성 피드백]]의 한 형태로서 [[물질대사|대사]]의 조절에 중요할 수 있다.<ref>{{cite journal저널 인용|vauthors=Hutson NJ, Kerbey AL, Randle PJ, Sugden PH |title=Regulation of pyruvate dehydrogenase by insulin action |journal=Prog. Clin. Biol. Res. |volume=31 |issue= |pages=707–19 |year=1979 |pmid=231784}}</ref> 이 효과를 극복하면 생성물의 생산량을 증가시킬 수 있기 때문에 생성물 저해는 [[생명공학기술]] 분야의 중요한 주제이다.<ref>{{cite journal저널 인용|vauthors=Schügerl K, Hubbuch J |title=Integrated bioprocesses |journal=Curr. Opin. Microbiol. |volume=8 |issue=3 |pages=294–300 |year=2005 |pmid=15939352 |doi=10.1016/j.mib.2005.01.002}}</ref>