효소의 반응

소개

효소와 관련한 생물학실험 레포트입니다.

목차

1. 실험결과
2. 논의

본문내용

2. 논의
(1) 효소
모든 물질대사 반응은 반응 속도를 촉매나 효소라 부르는 단백질에 의해 조절된다. 효소는 신체가 섭취한 음식을 분해하고 음식의 화학결합에 저장된 에너지를 방출하는 것을 돕는다.
화학결합을 끊기 위해서 분자는 주위로부터 종종 열 흡수를 통해 에너지를 흡수해야 한다. 이것이 화학반응에 열을 가하면 반응이 촉진되는 이유이다. 하지만 세포를 극도로 높은 온도로 가열하면 세포에 피해를 주거나 죽일 수 있다. 효소는 반응물이 화학결합을 절단하기 위해 필요로 하는 열을 요구하지 않으면서 신체의 화학반응을 촉매한다. 따라서 효소는 반응의 시작에 필요한 에너지를 낮추어 화학반응이 보다 빨리 일어나게 한다.
모든 생물학적 분자들은 그들을 구성하는 단량체 소단위들보다 열역학적으로 덜 안정하지만 역학적으로는 안정적이다. 즉 그들의 비 촉매적 분해는 매우 서서히 일어나므로 이 물질들은 생물의 시간단위로 볼 때 안정적이다. 실제로 모든 세포의 화학반응은 생체촉매인 효소의 존재 때문에 측정이 가능한 속도로 일어난다. 효소는 다른 촉매와 마찬가지로 반응 과정에 자신은 소모되지 않고 특이적인 화학반응의 속도를 크게 높여준다.

반응물에서 생성물까지의 경로에는 활성화 장벽이라고 부르는 하나의 에너지 장벽이 반드시 있게 되는데, 어떤 반응이든 그것이 일어나기 위해서는 그 장벽을 반드시 극복하여야만 한다. 화합물에 존재하는 화학결합을 절단하고 새로운 결합을 형성하는 데는 일반적으로 먼저 존재하고 있는 결합을 파괴하는 것이 요구되는데, 이것은 반응물이나 생성물보다 자유에너지가 더 큰 전이 상태를 만들기 때문이다. 반응화표에서 가장 높은 점이 전이 상태를 나타내며 바닥상태와 전이 상태의 반응물 사이의 에너지 차이가 활성화 에너지이다. 효소는 전이 상태에 더 잘 들어맞는 구조를 제시하게 해 줌으로써 반응을 촉매한다. 즉, 극성이나 전하 등의 입체화학 작용으로 전이 상태에 상보적인 구조를 제공하는 것이다. 전이 상태에 효소가 결합하는 반응이 자유에너지 감소 반응이므로, 이 결합에서 방출되는 에너지가 그 반응의 활성화 에너지를 감소시켜 반응속도가 크게 촉진된다.

참고자료

· 백형환 외 2인, 2010, 제닌저 생화학, 5판, 월드 사이언스, p.183~185.
· 김재근 외 4인, 2011, 생활속의 생명과학, 바이오 사이언스, p.37, p.63.