化学

細胞がグルコースを分解してエネルギーを生み出すためには、解糖系という段階を必ず通る必要があります。がん細胞でも、分裂に必要なエネルギーを得るために解糖系の反応が進行しますが、ある理由から多くのグルコースを取り込むことになります。この記事では、がん細胞の特徴を利用して、がんの診断ができる原理について、わかりやすくまとめています。

混合系における液相の化学ポテンシャルは、純粋なときの化学ポテンシャルを基準にモル分率によって決まります。この記事では、理想溶液と理想希薄溶液の定義と、それらについて成り立つ、ラウールの法則とヘンリーの法則の分子論的な起源について、わかりやすくまとめました。

ヒトの体内では、グルコースを分解する解糖とそれに続く反応でATPを生成する経路と、逆にATPを使用してグルコースを合成する糖新生が存在します。これらのバランスは非常に面白い仕組みによって調節されていますが、この記事ではその仕組みについて解説していきます！

代謝の一段階である電子伝達系について、どのようなしくみでエネルギーが生成されているか詳しく解説しています。はたらいている酵素や原理に基づいて、電子伝達系をわかりやすく解き明かしていきましょう！

混合系では、周りにどんな分子があるのかという環境の影響で、全体の体積やエネルギーは複雑な変化をします。この記事では、混合系における各成分の状態量がどのように表されるのかということを考え、混合による全体のギブズエネルギー変化を導出します。

代謝におけるクエン酸回路の各反応について、有機化学的な目線で詳細に解説しています。ただ出てくる化合物を暗記するのではなく、それぞれの反応がどのような目的やしくみで起きているのか考えていきます。

解糖系の各反応について、結果を暗記するだけじゃなくてどういう原理や意義を持って反応が進んでいるのか、わかりやすく解説します。解糖系の基礎からややマニアックな事項まで徹底的に解説しています！

中学校の理科で、状態変化が起こっている間、温度は一定になると習いました。熱を与えても温度が変化しないということは、熱容量が無限大となっていると解釈できます。このような挙動は、すべての相転移現象に共通しているわけではなく、どのような分子論的起源によって転移が起こるのかに依存しています。この記事では、そんな相転移の分類方法についてまとめています。

ギブズの相律より、単成分で2相が共存しているときには、可変度が1となります。つまり、独立なパラメータは1つだけなので、圧力は温度の関数になります。この記事では、圧力と温度の関係式をクラペイロンの式という式から導き、相図の概形を考えます。

化学で扱う「相」とは、その中で組成や物理状態が均一となるような物質の状態のことを指します。日本語の音が同じである「層」、似て非なるものである「ガラス」についても、その明確な違いを説明しています。記事の後半では、成分の数と共存する層の数、独立に変化できるパラメータの数という3つの関係をまとめたギブズの相律の話をしています。

ゴムは一気に引っ張ると温度が上昇し、一気に縮めると温度が低下します。この記事では、この現象の熱力学的な解釈と簡単な実験方法、そして熱膨張の効果により例外となる条件について、まとめてみました！

ゴムの試料の中では、個々の網目鎖が自由度を持ち、エネルギーも等分配されます。また、ゴムは伸長により体積がほとんど変化しないという性質をもっているため、三次元的に考えると、単純に張力が変位に比例するというわけではありません。この記事では、ゴムの張力を分子論的、また現象論的に扱う方法について考えていきます。

ゴムは、化学結合により架橋された三次元的な高分子網目構造を有しています。熱力学基本式に伸長によって与えられた仕事の項を付け加えることで、熱力学的にゴム弾性を扱うことができます。この記事では、ゴム弾性と熱力学量の基本的な関係と分子論的起源について、わかりやすく解説しました。

統計力学で扱う分配関数は、熱力学的にも重要な意味をもちます。単に存在確率の分母となるだけでなく、エネルギーやエントロピーを引き出すための情報を含んでいます。この記事では、いかにして分配関数から熱力学量を求めるのかをわかりやすく解説しています。

可逆変化ではギブズエネルギーは変化せず、不可逆変化でギブズエネルギーは減少するというのが、自発的な変化の方向です。これは、あらゆる化学的、物理的変化にもいうことができます。例えば、氷のギブズエネルギーが水の値より大きくなったときに融解が起こるといった感じです。この記事では、そんなギブズエネルギー変化について、基本的なことをわかりやすくまとめてみました！