효소 : 작동 원리 및 예 - 생물학

효소 , 생물 촉매 또는 생 촉매는 일반적으로 생명체 내부에서 발생하는 화학 반응을 촉진하는 기능이 단백질 기원의, 분자이다. 촉매 단백질 분자는 효소이고 RNA 성질의 분자는 리보 자임입니다.

효소가 없으면 세포에서 일어나고 생명을 허용하는 엄청난 수의 반응이 일어날 수 없습니다. 이것들은 10 ^6에 가까운 규모로 프로세스 속도를 높이는 데 책임이 있으며 경우에 따라 훨씬 더 높습니다.

효소-기질 복합체의 키-락 접합의 개략도. 출처 : Competitive_inhibition_es.svg : * Competitive_inhibition.svg : Jerry Crimson Mann 저작, TimVickers 수정, Fvasconcellos 파생 작업 벡터화 : Retama (대화) 파생 작업 : Bekerr

촉매 작용

촉매는 상기 반응에서 소모되지 않고 화학 반응 속도를 변경할 수있는 분자이다.

화학 반응에는 에너지가 포함됩니다. 반응에 관여하는 초기 분자 또는 반응물은 1 도의 에너지로 시작합니다. "전이 상태"에 도달하기 위해 추가 에너지가 흡수됩니다. 그 후 에너지가 제품과 함께 방출됩니다.

반응물과 생성물 간의 에너지 차이는 ∆G로 표시됩니다. 생성물의 에너지 수준이 반응물보다 높으면 반응은 자연스럽지 않고 엔더 고 닉적입니다. 반대로, 제품의 에너지가 낮 으면 반응은 exergonic하고 자발적입니다.

그러나 반응이 자발적이라고해서 상당한 속도로 발생한다는 의미는 아닙니다. 반응 속도는 ∆G *에 따라 다릅니다 (별표는 활성화 에너지를 나타냄).

독자는 효소가 어떻게 작용하는지 이해하기 위해 이러한 개념을 염두에 두어야합니다.

효소

효소 란?

효소는 주로 단백질로 구성된 믿을 수 없을 정도로 복잡한 생물학적 분자입니다. 단백질은 차례로 아미노산의 긴 사슬입니다.

효소의 가장 두드러진 특징 중 하나는 표적 분자에 대한 특이성입니다.이 분자를 기질이라고합니다.

효소의 특성

효소는 다양한 형태로 존재합니다. 일부는 전적으로 단백질로 구성되고 다른 일부는 보조 인자 (금속, 이온, 유기 분자 등)라고하는 비 단백질 특성의 영역을 가지고 있습니다.

따라서 아포 엔자임은 보조인자가없는 효소이며 아포 엔자임과 보조 인자의 조합을 홀로 엔자임이라고합니다.

그들은 상당히 큰 크기의 분자입니다. 그러나 효소의 작은 부위 만이 기질과의 반응에 직접 관여하며이 부위가 활성 부위입니다.

반응이 시작되면 효소는 마치 열쇠가 잠금 장치를 사용하는 것처럼 기질과 결합합니다 (이 모델은 실제 생물학적 과정을 단순화 한 것이지만 과정을 설명하는 역할을합니다).

우리 몸에서 일어나는 모든 화학 반응은 효소에 의해 촉매됩니다. 사실, 이러한 분자가 존재하지 않았다면 반응이 완료 될 때까지 수백 또는 수천 년을 기다려야 할 것입니다. 따라서 효소 활성의 조절은 매우 구체적인 방식으로 통제되어야합니다.

효소의 명명법 및 분류

이름이 –ase로 끝나는 분자를 보면 그것이 효소라는 것을 확신 할 수 있습니다 (이 규칙에는 트립신과 같은 예외가 있지만). 이것은 효소의 명명 규칙입니다.

효소에는 6 가지 기본 유형이 있습니다 : 산화 환원 효소, 전이 효소, 가수 분해 효소, 분해 효소, 이성화 효소 및 리가 제; 담당 : 산화 환원 반응, 원자 이동, 가수 분해, 이중 결합 추가, 이성 질화 및 분자 결합.

효소는 어떻게 작용합니까?

촉매 섹션에서 반응 속도는 ∆G * 값에 따라 달라진다고 언급했습니다. 이 값이 높을수록 반응이 느려집니다. 효소는이 매개 변수를 감소시켜 반응 속도를 증가시킵니다.

생성물과 반응물의 차이는 분포와 마찬가지로 동일하게 유지됩니다 (효소는 영향을 미치지 않음). 효소는 전이 상태의 형성을 촉진합니다.

효소 억제제

효소 연구의 맥락에서 억제제는 촉매의 활성을 감소시키는 물질입니다. 그들은 경쟁 억제제와 비경쟁 억제제의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 첫 번째 유형은 기판과 경쟁하고 다른 유형은 경쟁하지 않습니다.

일반적으로 억제 과정은 가역적이지만 일부 억제제는 효소에 거의 영구적으로 부착되어있을 수 있습니다.

예

우리 세포와 모든 생명체의 세포에는 엄청난 양의 효소가 있습니다. 그러나 가장 잘 알려진 것은 해당 과정, 크렙스 회로, 전자 수송 사슬과 같은 대사 경로에 참여하는 것입니다.

숙시 네이트 탈수소 효소는 숙시 네이트의 산화를 촉매하는 산화 환원 효소 유형의 효소입니다. 이 경우 반응에는 두 개의 수소 원자가 손실됩니다.

생물학적 촉매 (효소)와 화학적 촉매의 차이점

생물학적 촉매와 마찬가지로 반응 속도를 높이는 화학적 촉매가 있습니다. 그러나 두 가지 유형의 분자 간에는 눈에 띄는 차이점이 있습니다.

효소 촉매 반응이 더 빨리 발생합니다.

첫째, 효소는 10 ⁶ ~ 10 ^12에 가까운 크기로 반응 속도를 높일 수 있습니다. 화학 촉매도 속도를 증가 시키지만 몇 배 정도만 증가합니다.

대부분의 효소는 생리적 조건에서 작동합니다

생물학적 반응이 생물 내부에서 수행되기 때문에 최적의 조건은 온도와 pH의 생리적 값을 둘러싸고 있습니다. 화학자들은 온도, 압력 및 산도의 급격한 조건이 필요합니다.

특성

효소는 그들이 촉매하는 반응에서 매우 특이합니다. 대부분의 경우 하나 또는 몇 개의 인쇄물에서만 작동합니다. 특이성은 생산하는 제품 유형에도 적용됩니다. 화학 촉매 용 기질의 범위는 훨씬 더 넓습니다.

효소와 기질 간의 상호 작용의 특이성을 결정하는 힘은 단백질 자체의 형태를 결정하는 것과 동일합니다 (Van der Waals 상호 작용, 정전기, 수소 결합 및 소수성).

효소 조절은 정확합니다.

마지막으로 효소는 더 큰 조절 능력을 가지고 있으며 세포의 다른 물질 농도에 따라 활성이 다릅니다.

규제 메커니즘에는 알로 스테 릭 조절, 효소의 공유 변형 및 합성되는 효소 양의 변화가 포함됩니다.

참고 문헌

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효소 : 작동 원리 및 예 - 생물학 - 2025