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효소enzyme 소화효소는 그것이 분해하는 유기물의 종류에 따라
2013-08-23 10:25:55
이엠생명과학연구원

효소의 제1단계의 분류는 다음과 같이 6군으로 분류된다.

① 제1군 산화환원효소(酸化還元酵素):이 군은 산화환원 반응에 관여하는 모든 효소들을 포함한다.

② 제2군 전이효소(轉移酵素):어떤 분자에서 기능기(機能基:화학반응에 동시에 관여하는 몇 개의 원자의 집단)를 떼어내어 다른 분자에 옮겨주는 효소들을 포함한다.

③ 제3군 가수분해효소(加水分解酵素):고분자(高分子:분자량이 큰 유기화합물 분자)를 가수분해하여 저분자(低分子)로 하는 효소들을 포함한다. 가수분해는 물분자를 첨가하여 큰 분자를 쪼개는 반응이다.

④ 제4군 리아제(lyase):기질로부터 가수분해에 의하지 않고 어떤 기(基:몇 개의 원자들의 집단)를 떼어내어 기질분자에 이중결합(二重結合)을 남기거나 또는 이중결합에 어떤 기를 붙여주는 효소들을 포함한다.

⑤ 제5군 이성질화효소(異性質化酵素):기질 분자의 분자식은 변화시키지 않고 다만 그 분자구조를 바꾸는 데에 관여하는 모든 효소들을 포함한다.

⑥ 제6군 리가아제(ligase):합성효소(合成酵素)라고도 부르는 것으로, ATP(아데노신삼인산)라는 물질 또는 이와 유사한 물질로부터 인산기(燐酸基)를 떼어내면서 그 때 방출되는 에너지를 이용하여 어떤 두 물질을 결부시키는 효소들을 총칭한다.

 

 

소화효소

소화효소는 그것이 분해하는 유기물의 종류에 따라 단백질 가수분해 효소, 탄수화물 가수분해 효소, 지방 가수분해 효소 등으로 분류된다.

 

 

⑴ 단백질 가수분해 효소: 단백질을 아미노산 또는 여러 가지 길이의 펩티드로 분해하는 효소이다. 단백질은 20종의 아미노산 분자가 수십 또는 수백 개의 펩티드결합을 통해 연결된 물질이다. 단백질 가수분해 효소는 이 펩티드결합을 끊어서 단백질 분자를 여러 도막으로 만든다. 사람의 경우, 소화효소 가운데 단백질 가수분해 효소로는 펩신 ·트립신 ·키모트립신 ·디펩티다아제 ·카르복시펩티다아제 ·아미노펩티다아제 등이 있다. 펩신은 위액 속에 들어 있는 효소인데, 위 속으로 분비될 때는 비활성형인 펩시노겐 형태로 분비된다. 그리고 위 속에서 염산의 작용을 받아 그 분자의 일부가 떨어져 나가면서 남은 부분이 활성형인 펩신이 된다. 이 효소는 단백질 분자에서 페닐알라닌 ·트립토판 ·글루탐산 등의 아미노산의 아미노기가 관여하고 있는 펩티드결합만을 끊는다.

 

따라서 단백질 분자는 곳곳에서 펩티드결합이 끊어져 여러 도막으로 잘린다. 이러한 도막들을 펩티드라고 한다. 펩신은 극도의 산성용액 속에서만 그 활성이 나타나므로 위 속에서만 단백질을 분해할 수 있다. 위 속은 위액과 함께 분비된 염산으로 말미암아 pH가 1~2 정도의 산성을 띠고 있다. 트립신과 키모트립신은 다같이 이자에서 만들어져 이자액과 함께 십이지장 속으로 분비되어 단백질을 가수분해한다. 트립신은 리신이나 아르기닌과 같은 아미노산의 카르복시기가 관여하고 있는 펩티드결합만을, 또 키모트립신은 페닐알라닌이나 티로신과 같은 아미노산의 카르복시기가 관여하고 있는 펩티드결합만을 선택적으로 가수분해하기 때문에, 이들의 작용을 받은 단백질은 역시 여러 가지 길이의 펩티드로 잘린다. 이 두 효소는 pH 7 근처인 중성에서 그 활성이 나타난다. 카르복시펩티다아제와 아미노펩티다아제는 모두 이자와 소장의 벽에서 분비되는데, 앞의 것은 단백질 분자의 카르복시기가 있는 말단에서, 그리고 뒤의 것은 그 반대쪽인 아미노기가 나와 있는 말단에서 펩티드결합을 차례차례로 끊기 때문에, 이들 효소의 작용으로 단백질에서부터 아미노산이 한 분자씩 유리되어 나온다.

 

 

⑵ 탄수화물 가수분해 효소:아밀라아제 ·말타아제 ·락타아제 ·수크라아제 등의 탄수화물 가수분해 효소가 사람의 소화샘에서 분비된다. 사람이 섭취하는 탄수화물은 주로 녹말과 글리코겐인데, 이들은 모두 포도당 분자가 수백, 수천 개 길게 또는 가지를 치면서 연결되어 있는 고분자이다. 탄수화물 가수분해 효소는 이 녹말이나 글리코겐에 작용하는 효소인데, 아밀라아제는 이들을 엿당(말토오스)으로까지 분해한다. 말토오스는 2분자의 포도당이 연결된 물질이다. 아밀라아제는 침과 이자액 속에 들어 있다. 침 속의 아밀라아제는 프티알린이라고도 한다. 아밀라아제의 작용으로 생성된 말토오스는 이자와 소장에서 분비되는 말타아제에 의하여 2분자의 포도당으로 분해되고, 이 포도당이 소화관에서 모세혈관 속으로 흡수된다. 락타아제는 젖이나 우유 속에 많이 들어 있는 젖당[乳糖]을 그 구성성분인 포도당과 갈락토오스로 분해하는 효소로서 소장의 벽에서 분비된다. 수크라아제는 수크로오스[蔗糖]를 포도당과 과당(프룩토오스)으로 분해하여 각각 흡수되도록 하는 효소인데, 소장의 벽에서 장액과 함께 분비된다.

 

 

⑶ 지방 가수분해 효소:리파아가 있다. 음식물 속의 지방은 대부분이 중성지방이라고 하는 물질인데, 이것은 지방산 3분자가 글리세롤 1분자와 결합하고 있는 물질이다. 리파아제는 이 중성지방에 작용하여 지방산과 글리세롤로 분해하는 효소로서 이자에서 만들어져 십이지장에서 분비된다. 중성지방을 구성하는 지방산에는 여러 가지가 있으므로 중성지방의 종류도 매우 많다. 이 중성지방은 물에 잘 녹지 않기 때문에 소화관 속에서도 리파아제의 작용을 잘 받지 않는다. 그러나 쓸개즙 속의 각종 유기산염이 이 중성지방을 물에 녹는 형태로 바꾸어줌으로써 리파아제의 가수분해 작용이 비로소 나타나게 된다. 사람의 소화관에서는 이 밖에도 DNA(디옥시리보핵산) 가수분해 효소, RNA(리보핵산) 가수분해 효소 등도 포함되어 있으나, 음식물 속에 들어 있는 DNA나 RNA의 양은 극히 적기 때문에 이들 효소의 작용은 그다지 현저하지 않다.


 




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