일반화학실험 화학실험2 캐털레이즈의 반응속도 (서울대 자연대생, 2021년 2학기)
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소개글
2021년 2학기 일반화학실험 화학실험2 서울대 실험보고서입니다.학점 후회 없으실 것입니다.
목차
I. AbstractII. Introduction
1.효소
2.Catalase
3.반응 속도
III. Procedure
IV. Data & Results
1.실험의 Raw 데이터 처리
2.Michaelis-Menten plot과 Lineweaver-Burk plot
V. Discussion
1.Michaelis-Menten plot과 Lineweaver-Burk plot에서 각 요소 (Vo, Km, Vmax 등)들이 의미하는 것
2.Lineweaver-Burk plot의 유용성
VI. Reference
VII. <과제>
1.Q1-1 강염기 용액에서 catalase가 비활성화된 원리는 무엇인지 구체적으로 조사해봅시다.
2.Q1-2 효소 용액을 열로 처리해도 catalase가 비활성될 수 있습니다. 그 이유는 무엇입니까?
3.Q1-3 체온 38.5℃ 이상의 고열이 지속되면 사람은 사망할 수도 있습니다. 그 이유는 무엇입니까?
4.Q2 Michaelis-Menten equation을 유도해 봅시다. (힌트: 6번, 14번 슬라이드를 참고)
5.Q3 catalase가 없으면 생체 내에서 어떤 문제가 생길지 조사해봅시다.
6.Q4 열이나 염기 용액의 영향으로 어떤 용액 속 catalase의 절반이 변성되었다고 생각해 봅시다.
본문내용
I. Abstract본 실험에서는 여러 과산화수소 농도(0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 6%)를 가지는 용액과 감자 추출액을 반응시켜 발생하는 기체에 대한 압력을 측정하는 실험을 진행하였다. 강염기 용액을 통해 감자즙 안의 효소를 비활성화시킨 후 기체압력변화를 측정하였을 때 지속적인 기체 발생을 측정하지 못 했으므로 negative control로 사용하였다. 과산화수소의 농도에 따라 발생하는 기체압력 변화를 측 정하여 초기반응속도를 구하였고 이는 각각 0.2642, 0.5284, 1.3212, 1.3212, 2.906, 3.962 hPa/sec 이었 다. 이후 Michaelis-Menten plot과 Lineweaver-Burk plot을 그려 Km/Vmax = 0.6293은 구했지만 Km과 Vmax은 Vmax = -14.8357 hPa/s, Km = -0.1071 M으로 음수 값으로 계산되는 오차를 얻을 수 있었다.
이를 통해 Michaelis-Menten plot과 Lineweaver-Burk plot에 대한 이해를 제고하고 기질과 효소, 그리고 반응속도의 관계를 탐구할 수 있었다.
II. Introduction
2.1 효소
효소란 생명활동에 필요한 생화학적 반응을 촉진하거나 억제하는 생체촉매이다. 효소는 보통 단백질인 경우가 많고 특정 기질에 특이성을 보인다. 효소와 기질의 특이성을 설명하기 위한 Lock-and-key mechanism은 효소의 기질과의 결합부위인 active site가 기질의 분자구조와 정확히 일 치하여 결합한다는 mechanism이다. 이는 이후 효소와 기질이 약간의 분자구조적 변화를 동반하여 결합을 한다는 induced-fit mechanism으로 대체되었다. 기질은 효소의 active site에 위치된 후에 반응 이 진행되며 반응이 끝나면 active site에서 떨어져 나오게 되고 다른 기질이 다시 active site에 결합 하게 된다 (1).
참고 자료
Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L. Chemical Principles: The Quest for Insight, 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2016; p. 635.Nelson, D.L.; Cox, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry, 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2017; pp. 201-202.
Nelson, D.L.; Cox, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry, 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2017; p. 209.
Nelson, D.L.; Cox, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry, 7th ed.; W.H. Freeman and Company: New York, NY, 2017; pp. 205-206.