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효소enzyme 생체반응에 있어서 효소의 기능과 효소의 종류 및 반응 특징
2013-08-23 10:36:56
이엠생명과학연구원
생체반응에 있어서 효소의 기능(활성화 에너지 및 반응속도의 측면)
 
 효소의 기능
(1) 효소는 생물체 내의 화학 반응을 촉매한다.
(2) 반응을 촉매는 해도 반응물질에 흡수되거나 소모되지 않는다.
  (따라서, 재사용을 통한 적은 양으로 많은 반응을 촉매)
(3) 효소와 기질의 결합(효소-기질 복합체)은 비교적 약한 결합을 한다.
(4) 효소-기질 복합체를 거치면 활성화 에너지가 낮아져 반응이 쉽게 진행된다.

(5) 효소와 활성화 에너지
(ㄱ) 어떤 물질이 화학 반응을 일으키기 위해 필요한 최소의 운동에너지를 활성화 에너지라 한다.
(ㄴ) 효소 촉매 반응에서는 효소-기질 복합체가 형성되며, 이 때 에너지가 적게 쓰이기 때문에 효소 촉매 반응에는 활성화 에너지가 적게 쓰이는 것이다.

 
 
 효소의 성질
 
(1) 기질 특이성
(ㄱ) 효소는 특정 기질에만 작용한다.
(ㄴ) 이것은 효소의 활성 부위의 구조 때문이다.
(ㄷ) 기질과 유사한 물질이 효소와 결합하면 효소가 작용할 수 없게 된다. 이 때 이물질을 저해제라 한다.

(2) 효소 작용과  온도
(ㄱ) 효소가 작용하는 데는 최적의 온도가 있다.
(ㄴ) 효소가 최적 온도 이상이 되면 효소 단백질이 변성되기 때문에 반응 속도가 급격히 감소된다.

(3) 효소 작용과  pH
(ㄱ) 효소는 종류에 따라 적정 pH가 있다.
(ㄴ) 효소 단백질은 각각 최적 pH에서 가장 안정된 입체구조를 유지하기 때문이다.
    효소는 최적 pH 보다 높거나 낮거나 모두 변성이 일어난다.

 효소의 구성
 
 
(1) 효소의 생성 및 작용 : 고분자 효소 단백질이고 DNA 지배에 의해 세포 속에서 합성되며 콜로이드 상태로
     물이 있는 곳에서 작용

(2) 활성화 효소의 구성 물질
(ㄱ) 주효소 : 단백질로 이루어진 거대 분지 (온도와 pH에 민감)
(ㄴ) 조효소 : 유기물(비단백질)로 구성 (예) 비타민, NAD, NADP, FAD 등
(ㄷ) 보결족 : 무기물로 구성(효소를 활성화 시키는 금속원소) (예) 아연이온, 마그네슘이온 등

(3) 활성 부위 : : 효소에서 촉매 작용을 하는 특정 부위(기질과의 접촉 부위)
 

 
 효소의 종류 및 반응 특징

 
  효소 종류
 반응 특징
① 산화, 환원 효소
 산화, 환원 반응의 촉매 작용
 ex 탈수소효소, 시토크롬효소 등
② 전이 효소
 특정 작용기의 전이를 촉매 작용
 ex 아미노기 전이 효소 등
③ 가수 분해 효소
 가수 분해 반응 촉매 작용
 ex 소화 효소 전부
④ 합성 효소
 
 물질의 결합을 촉매 작용
 
 ex. RNA , DNA 중합 효소 등
 ex. 글루탐산 합성 효소 등
⑤ 분해 효소
 과산화수소를 물과 산소로 분해
 ex. 카탈라제 등
⑥ 이성질화 효소
 기질내의 원자 배열 변경
 ex. 6탄당인산 이소머라제 등

 





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