효소의 기능

효소의 기능

 

물질대사와 효소

살아 있는 생물의 체내에서는 생명을 유지하기 위해 화학 반응이 끊임없이 일어나고 있다.

이처럼 생물체 내에서 일어나는 모든 화학 반응을 물질대사라고 한다.

물질대사는 저분자 물질을 고분자 물질로 합성하는 동화 작용과 고분자 물질을 저분자 물질로 분해하는 이화 작용으로 나눌 수 있다.

동화 작용에는 광합성이나 단백질 합성이 있으며, 이화 작용에는 세포 호흡이나 소화 등이 있다.

물질대사에는 항상 에너지 출입이 함께 일어나는 데 동화 작용은 에너지를 흡수하는 흡열 반응이고, 이화 작용은 에너지를 방출하는 발열 반응이다.

물질대사는 효소의 촉매 작용으로 일어난다. 물질대사의 각 단계마다 각각 다른 효소가 작용하므로 어느 한 단계의 효소라도 결핍되면 다음 반응이 진행되지 않는다.

활성화 에너지

화학 반응이 일어나는 데 필요한 최소한의 에너지를 활성화 에너지라고 한다.

▶ 활성화 에너지

화학 반응이 일어나려면 반응 분자 사이에 충돌이 일어나야 한다. 그런데 충돌이 일어났다고 해서 항상 반응이 일어나는 것은 아니고 화학 반응이 일어날 수 있을 만큼 분자가 충분한 에너지를 가져야 한다. 이와 같이 반응을 일으키기 위한 분자의 최소한의 운동 에너지를 활성화 에너지라고 한다.

 

활성화 에너지가 작을수록 반응 속도가 빠르고, 활성화 에너지가 클수록 반응 속도가 느리다.

화학 반응에서 활성화 에너지를 변화시키는 물질을 촉매라고 하며, 반응 전후 촉매 자신은 변하지 않는다.

 

▶ 촉매

촉매에는 반응 속도를 빠르게 해 주는 정촉매와 반응 속도를 느리게 해 주는 부촉매가 있다. 반응 속도는 활성화 에너지를 통해 조절되므로 정촉매는 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 빠르게 하고 부촉매는 활성화 에너지를 높여 반응 속도를 느리게 한다. 일반적으로 촉매라고 하면 정촉매를 가리킨다

효소의 기능

효소는 생물체 내에서 활성화 에너지를 낮추어 물질대사의 반응 속도를 증가시키는 생체 촉매이다.

효소는 주성분이 유기물인 단백질로 이루어졌기 때문에 유기 촉매라고도 하며, 무기물인 백금, 이산화 망간 등은 무기 촉매라고 한다. 생물체 내에서 일어나는 반응은 각 단계마다 각기 다른 종류의 효소가 관여하므로 효소의 종류는 상당히 많은 편이다.

※ 사람의 체내에는 3000종 이상의 효소가 있는 것으로 알려져 있다.

 

 

▶ 효소와 활성화 에너지

효소가 활성화 에너지를 낮추어 줄 수 있는 이유는 효소가 기질(반응에 참가한 물질)과 결합하여 기질을 반응하기 쉬운 상태로 만들어 주기 때문이다. 화학 반응이 쉽게 일어나는 이때를 전이 상태라고 하며, 기존의 결합이 깨지고 새로운 결합이 형성되는 불안정한 상태이다.

자료출처 : 고등셀파 생명과학2 고