설탕의 효소 촉매 반전 반응에 대한 속도 상수 결정

소개글

효소와 수소 이온 촉매에 의한 설탕의 반전반응의 반응 속도 법칙을 살펴보고 이 반응에 대한 반응 속도 상수를 결정

목차

1. 실험주제
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험기구 및 시약
5. 실험방법
6. 실험 결과
7. 토의

본문내용

1. 실험주제: 설탕의 효소 촉매 반전 반응에 대한 속도 상수 결정

2. 실험목적
효소와 수소 이온 촉매에 의한 설탕의 반전반응의 반응 속도 법칙을 살펴보고 이 반응에 대한 반응 속도 상수를 결정한다.

3. 이론
1) 반전
분자의 모양이 거꾸로 뒤집어지는 현상. 광학 이성질 현상을 나타내는 탄소 화합물의 경우 비대칭 탄소를 중심으로 반전되면 거울상에 해당하는 이성질체로 바뀌게 된다. 탄소 화합물이 반전되기 위해서는 탄소에 결합된 원자단이 떨어졌다가 반대 방향에서 다시 결합되어야 하기 때문에 쉽게 일어나지 않을 수도 있다. 그러나 질소 원자에 3개의 원자 또는 원자단이 결합된 암모니아 또는 아민 분자는 결합이 끊어지지 않고도 반전이 쉽게 일어날 수 있다. 시클로헥산과 같은 분자는 의자형과 보트형의 형태이성질체로 존재할 수 있으며, 의자형의 시클로헥산이 반전되면 보트형으로 바뀌게 된다.

2) 설탕의 반전반응이란?
설탕의 반전반응은 설탕이 D-글루코오스와 D-프럭토오스로 바뀌는 화학반응이다. 반응물과 생성물의 광학 활성도의 차이 때문에 반응이 진행함에 따라 광학 활성도의 반전이 생긴다. 반전과정의 방정식은
C12H22O11(슈크로오스) + H2O =C6H1206(D-글르코오스) + C6H1206(D-프럭토오스)
이 반응은 다른 여려 가수분해 반응처럼 수소이온이 촉매작용을 한다. 그러나 더욱 더 효과적인 촉매는 효소 인버타제인데 이것은 이스트, 곰팡이나 꿀에서 추출되며 적당한 산성조건(pH3에서 7, 최적조건은 pH5근방)범위에서는 상당하게 반전속도를 증가 시킨다.
EOR 촉매효과를 고려할 때는 주어진 반응물의 농도에 대하여 반응속도는 촉매가 있으면 증가하지만 최종 생성물은 같다는 것을 명심하여야만 한다. 그러나 효소를 촉매로 쓸 때는 측정반전속도의 의미를알기 위해서 꼭 알아야 할 반응속도론적 고려점들이 뒤따른다. 이반응의 최종조건은 슈크로오스가 D-글루코오스와 D-프럭토오스로 완전히 반전하는 것이다. 그러나 반응속도를 공부하는데 꼭 고려하여야 할 복잡한 반응이 한 가지 있는데 그것은 반응이 진행함에 따라 생기는 생성물의 편광회전 현상이다. D-글루코오스에는 광확 활성도가 서로 다른 두 개의 이성질체가 있다. 그러나 효소 촉매 슈크로오스 반전반응에서 생기는 D-글쿠코오스는 이 두 개 이성질체의 평형 혼합물이 아니다. 따라서 이 두 번째로 일어난는 반전과정을 반응 속도 해석에 포함시키거나 혹은 적당한 분석과정을 거쳐 편광 회전현상을 제거시켜야 한다.

참고 자료

없음