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효소enzyme Enzyme의 성질, 반응속도좌우하는 인자인 효소에 대하여
2013-08-22 17:42:41
이엠생명과학연구원

효소(Enzyme)

 

 

1. Enzyme의 성질

 

1) 정의 : 생체내에서 많은 화학 반응을 촉매하는 단백질, 기능: 촉매작용

2) 촉매역할(Catalysis)

촉매란 : 자기 자신은 아무런 변화를 하지 않으면서 화학 반응을 촉진시키는 물질

유기촉매 : 효소-기질에 대한 특이성이 높다.(효소가 오직 하나의 기질에만 작용한다)

무기촉매 : 여러 가지 금속이온. (기질에 대한 특이성이 낮다.)

3) 특성

(1) 단백질이다.

(2) 기질에 대한 특이성이 높다.

(3) 열에 불안정 (100℃에서 3분, 56℃에서 30분), pH 변화에 민감

(4) 조작이 용이, 간편, 미량화

(5) Catalytic power가 높다.(단시간 내에 많은 생성물을 만들어낸다)

4) 특이성(Specificity) : 효소법의 가장 뛰어난 장점

(1) 절대(기질)특이성 : 한 종류의 기질하고만 작용하여 한가지 반응만을 촉매.

(2) 군특이성 : 공통적인 기능기를 가지고 있는 일련의 기질에 작용

(3) 결합특이성 : 특이한 화학결합에 작용.

(4) 입체특이성 : D-입체 이성질체와 L-입체 이성질체를 구별할 수 있다.

 

 

2. 의의

1) 효소활성 측정(효소의 반응속도 측정)-- 효소가 행하는 촉매 반응의 강도.

즉 단위 시간내에 생성되는 생성물의 양. 또는 기질의 소비량을 unit로 표현.

* substrate -- 효소가 작용하는 물질(enzyme의 작용을 받는 물질)

효소(E)

기질(S) ------------------- 생성물(P)

3. 효소활성 측정 unit : 국제단위(International unit) = 1U(IU)

* 25℃에서 1분간에 기질 1μMole의 기질을 변화시킨 효소량을 1단위(unit) (1 u/ml)

 

4. 반응속도를 좌우하는 인자.

 

(1) Time(시간) : 기질의 양이 충분하면 일정 시간내 반응속도는 시간에 비례한다.

 

(2) Temperature(온도의 조건) : 일반적으로 효소의 반응속도는 온도에 비례.(45℃ 에서)

 

(3) PH -- 지적 PH(Optimum PH)

 

(4) 기질(substrate)의 농도 (S)

a)1차 반응 : 기질의 농도가 낮을 때 반응속도는 기질의 농도에 비례한다.

b)0차 반응: 기질의 농도가 높을 때 반응속도는 기질의 농도에 관계없이 효소농도에 비례

* 효소활성측정시는 0차반응의 조건하에서 한다.

기질의 농도 측정시는 1차반응의 조건하에서 한다.

 

 

(5) 활성제 와 Cofactor(조인자) : 효소의 활성을 도우는 인자를 포괄적으로 나타낸 것

1) 조효소(Coenzyme) : NAD, NADP, NADH, NADPH, ATP, ADP

효소단백에서 쉽게 분리할 수 있는 소분자량의 유기 분자로서 효소가 촉매작용을 하는

동안에만 관여하는 것.(저분자로써 열에 매우 강하고 비단백 분자)

산화환원 반응에 관여하는 것 : NAD, NADP, FMN, FAD, FADP등

아미노산 전이에 관여하는 것 : Pyridoxal phosphate(AST,ALT의 아미노 전이효소).

아실기 전이에 관여하는 것 : CoA

2) 보조군(Prosthetic group) : 일종의 유기 분자로서 효소단백에 강하게 결합되어 있다.

FMN, FAD -- 산화환원효소의 반응에 관여.

3) 금속조인자(Metalic cofactor):어떤 효소는 최적 활동을 유지하기 위하여 금속을 필요 로 한다. 다소 강하게 효소와 결합되어 있으나, 효소가 반응하는 동안 변화하지 않는다.

K+, Mn++, Mg++, Cl-, Ca++, Zn++

* NADH : 광에 약하고 Alkali에서 안정, Acid에서는 불안정하며 파장 340nm에서 최대의 흡광도를 나타낸다. 몰 흡광계수는 6.22 X 103 / cm/M at 340nm

* 동위효소(Isoenzyme) : 똑같은 기질에 대한 같은 촉매작용을 가지면서도 분자구조와 물리 화학적 성질이 다른 효소군. * Isoenzyme의 분석목적 : 장기의 특이성 파악

 

 

(6) Inhibitor(저해제) :효소활성 저해시 반응속도는 느려진다 (헤파린을 제외한 항응고제)

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