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효소enzyme 효소가 화학반응 속도를 빠르게 하는 것은
2013-08-23 11:33:33
이엠생명과학연구원

효소가 화학반응 속도를 빠르게 하는 것은 일반 무기화학 반응에서 촉매의 작용 매커니즘과 마찬가지로 활성화에너지를 낮추기 때문이다.
즉 반응에 참여할 수 있는분자의 수가 늘어나게 되어 생성물질이 만들어지는 속도가 빨라지는 것이다.
이는 무기화학 반응에서 온도가 높아지면 반응분자들이 열을 흡수하고 운동에너지가 커지게 되며, 이로 인해 활성화에너지 이상의 에너지를 가진 분자의 수가 많아져서 반응속도가 커지는 것과 같은 원리이다.

 
효소는 기질특이성을 갖고 있으므로 기질의 종류만큼 효소의 종류도 많다.
그래서 가령 A라는 물질이 B로 될때는 그에 대한 효소 α가 있게 되고, B가 다시 C로 될때는 또 이에 대한 효소 β가 있게 된다.
 
생물체 내에 존재하는 유기화합물의 종류는 수없이 많고, 또 이 많은 화합물들이 여러가지 반응에 참여하므로 생물체 내에 존재하는 효소의 종류도 헤아릴 수 없이 많다.
이 많은 효소를 구별하기 위해서 각 효소에 명칭을 붙이는데, 대체로 그 효소가 작용하는 기질의 명칭의 어미를 '-아제(-ase)'로 바꿔 명칭한다.
예를 들면 말토스를 분해해서 포도당으로 만드는 효소는 기질이 말토스의 어미를 고쳐 말티아제(Maltase)라고 한다. 또 때로는 효소가 관여하는 반응의 종류를 포시하면서 어미를 역시 -아제로 바꾸어 부르기도 한다.
 
한 예로 수소이탈반응에 관여하는 효소는 수소이탈효소라고 부른다.
이 경우는 기질의 이름을 앞에 붙여 어떤 물질의 수소이탈반응을 촉진시키는 효소인가를 분명히 한다.
또 석신산의 수소이탈반응을 촉진시키는 효소는 석신산 수소이탈효소라고 부르는 것과 같다.
 
효소의 명칭에 이러한 법칙성을 정한 것은 효소가 많이 발견되면서 비롯된 것이다.
초기에 몇몇 효소들이 하나씩 발견되었을 때는 이러한 법칙성이 없이 명명되었으며 프티알린,펩신 등은 이처럼 초기에 지어진 이름들이다
 
현대에 와서 생체 내 물질대사가 깊이 연구됨에 따라 수없이 많은 효소들이 발견되었기 때문에 학자들은효소가 촉매하는 반응의 화학적 종류에 따라 효소를 크게 6군으로 나누었다.
그리고 이 6군의 각 군은 다시 몇 가지로 세분화되고, 또 각각을 세분하는 식으로 해서 4단계로 분류한다.
또 각군에 1,2,3의 번호를 붙이고 분류단계마다 마찬가지로 번호를 붙여 한가지 효소는 4개의 숫자로 된 번호를 부여했다.
이 각 단계의 번호는 연달아 쓰되, 각 번호 사이에 점을 찍도록 되어 있다.
가령, 펩신의 번호는 3,4,4,1로서 제3군에 속하고 3군이 다시 세분된것 중의 4군에 속하는 식으로 표시하는
것이다.
 
이중 가장 상위 분류인 6군은 다음과 같다.
1. 제1군 산화환원효소 : 산화환원 반응에 관여하는 모든 효소들을 포함한다.
2. 제2군 전이효소 : 어떤 분자에서 작용기(화학반응에 동시에 관여하는 몇 개의 원자의 집단)를 떼어내어
   다른 분자에 옮겨 주는 효소들을  포함한다.
3. 제3군 가수분해효소 : 고분자를 가수분해해서 저분자로 만드는 효소들을 포함한다. 가수분해는 물 분자를
    첨가해서 큰 분자를 쪼개는 반응이다.
4. 제4군 리아제 : 기질로부터 가수분해에 의하지 않고 어떤 기를 떼어내어 기질분자에 이중결합을 남기거나
    또는 이중결합에 어떤 기를 붙여주는 효소들을 포함한다.
5. 제5군 이성질화효소 : 기질분자의 분자식은 변화시키지 않고 다만 그 분자구조를 바꾸는 데예 관여하는
    모든 효소들을 포함한다.
6. 제6군 리가아제 : 합성효소라고도 부르는 것으로, ATP(아데노신삼인산)라는 물질 또는 이와 유사한
    물질로부터 인산기를 떼어내면서 그때 방출되는 에너지를 이용해서 어떤 두 물질을 결부시키는 효소들을
    총칭한다.

 




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