생물학적 촉매 성능 및 예



A 생물학적 촉매 o 생체 촉매 일반적으로 단백질 기원의 분자로, 살아있는 생물 내부에서 일어나는 화학 반응을 가속화 할 수있는 능력을 가지고 있습니다. 촉매 단백질 분자는 효소이고, RNA 성질의 분자는 리보 자임이다. 이 기사에서는 가장 잘 알려진 생물학적 촉매 인 효소에 초점을 맞출 것입니다.

효소가 없으면 세포에서 일어나고 생명을 허용하는 엄청난 수의 반응이 일어나지 않습니다. 이것들은 10에 가까운 크기로 프로세스를 가속화 할 책임이 있습니다6 - 어떤 경우에는 훨씬 더.

색인

  • 1 촉매 작용
  • 2 개의 효소
    • 2.1 효소 란 무엇인가??
    • 2.2 효소의 특성
    • 2.3 효소의 명칭 및 분류
    • 2.4 효소가 작동하는 방법?
    • 2.5 효소 저해제
    • 2.6 예제
  • 3 생물 촉매 (효소)와 화학 촉매의 차이점
    • 3.1 효소에 의해 촉매 된 반응은 더 빨리 일어난다.
    • 3.2 대부분의 효소는 생리 조건에서 작용한다
    • 3.3 특이성
    • 3.4 효소 조절은 정확하다.
  • 4 참고

촉매 작용

촉매는 상기 반응에서 소비되지 않고 화학 반응의 속도를 변경할 수있는 분자이다.

화학 반응은 에너지를 포함한다 : 반응 또는 반응물에 관련된 초기 분자는 어느 정도의 에너지로 시작한다. "전이 상태"에 도달하기 위해 추가 에너지가 흡수됩니다. 이어서, 에너지는 제품과 함께 방출된다.

반응물과 생성물 사이의 에너지 차이는 ΔG로 표현된다. 생성물의 에너지 준위가 반응물보다 큰 경우 반응은 자연스럽지 않고 자연적이지 않습니다. 대조적으로, 생성물의 에너지가 더 낮 으면, 반응은 흡각 적이며 자발적이다.

그러나 반응이 자발적이라면 그것이 상당한 속도로 발생한다는 것을 의미하지는 않습니다. 반응의 속도는 ΔG *에 달려있다 (별표는 활성화 에너지를 의미한다).

독자는 효소의 기능이 어떻게 일어나는지 이해하기 위해 이러한 개념을 명심해야합니다.

효소

효소 란 무엇인가??

효소는 주로 단백질로 구성되는 놀라운 복잡성을 지닌 생물학적 분자입니다. 단백질은 차례로 아미노산의 긴 사슬이다.

효소의 가장 뛰어난 특징 중 하나는 표적 분자에서의 특이성이다.이 분자를 기질이라고 부른다..

효소의 특성

효소는 여러 형태로 존재합니다. 일부는 단백질로만 구성되며, 다른 일부는 보조 인자 (금속, 이온, 유기 분자 등)라고 불리는 비 단백질 영역을 가지고 있습니다..

따라서, 아포 효소는 그 보체 인자가없는 효소이고, 아포 자임과 그의 보체 인자의 조합은 홀로 효소 (holoenzyme).

그들은 상당히 큰 크기의 분자입니다. 그러나, 효소의 작은 부위 만이 기질과의 반응에 직접 참여하며,이 부위는 활성 부위이다.

반응이 시작되면 키가 자물쇠와 결합하여 효소가 그 기질과 결합됩니다 (이 모델은 실제 생물학적 과정의 단순화이지만 과정을 설명하는 역할을합니다).

우리 몸에서 일어나는 모든 화학 반응은 효소에 의해 촉진됩니다. 사실, 이들 분자가 존재하지 않는다면 반응이 완료되기까지 수 백년을 기다려야 할 것입니다. 그러므로, 효소 활성의 조절은 매우 특정한 방법으로 조절되어야한다.

효소의 명칭 및 분류

이름이 -ase로 끝나는 분자를 볼 때 우리는 그것이 효소라는 것을 확신 할 수 있습니다 (비록이 규칙에 대한 예외가 있지만, 예를 들면, 트립신). 이것은 효소의 이름을 지정하는 관례입니다..

6 가지 기본 유형의 효소가 있습니다 : 산화 환원 효소, 전이 효소, 가수 분해 효소, 리아제, 이소 메라 아제 및 리가 제; 산화 환원 반응, 원자의 전달, 가수 분해, 이중 결합의 첨가, 이성질체 화 및 분자 결합.

효소가 작동하는 방법?

촉매 작용에 관한 부분에서 우리는 반응 속도가 ΔG *의 값에 달려 있다고 언급했다. 이 값이 높을수록 반응이 느리고 느립니다. 효소는 상기 파라미터를 감소시키는 역할을하여 반응의 속도를 증가시킨다.

제품과 반응물의 차이는 똑같습니다 (효소가 영향을 미치지 않습니다). 효소는 전이 상태의 형성을 촉진한다.

효소 억제제

효소 연구의 맥락에서, 억제제는 촉매의 활성을 감소시키는 물질이다. 그들은 두 종류로 분류됩니다 : 경쟁 및 비 경쟁 억제제. 첫 번째 유형은 기질과 경쟁하고 다른 유형은 기질과 경쟁합니다..

일반적으로 저해 과정은 가역적이지만, 일부 억제제는 효소와 거의 영구적으로 결합 할 수 있습니다.

예제들

우리 세포에는 모든 생물체의 세포에 많은 양의 효소가 존재합니다. 그러나 가장 잘 알려진 것은 대사 과정, 크렙스주기, 전자 전달 사슬과 같은 대사 경로에 관여하는 것으로 알려져 있습니다..

숙신산 탈수소 효소는 숙신산의 산화를 촉매하는 산화 환원 효소 형 효소입니다. 이 경우, 반응은 2 개의 수소 원자가 손실되는 것을 포함한다.

생물학적 촉매 (효소)와 화학 촉매의 차이점

생물학적 촉매와 마찬가지로 반응 속도가 빨라지는 화학적 성질의 촉매가 있습니다. 그러나 두 가지 유형의 분자 간에는 주목할만한 차이가 있습니다.

효소 - 촉매 반응이 더 빨리 일어난다.

첫째, 효소는 반응 속도를 10 배 가까이 증가시킵니다.6 최대 1012. 화학 촉매는 또한 속도를 증가 시키지만, 단지 몇 배의 진도를 나타냅니다..

대부분의 효소는 생리 조건에서 작용합니다.

생물학적 반응은 살아있는 생물 내부에서 수행되기 때문에 최적 조건은 온도와 pH의 생리적 가치를 둘러 쌉니다. 반면에 화학자들은 극한의 온도, 압력 및 산도가 필요합니다..

특이성

효소는 촉매 작용을하는 반응에 매우 특이 적입니다. 대부분의 경우 하나의 기판 또는 몇 개의 기판으로 만 작동합니다. 특이성은 그들이 생산하는 제품의 유형에도 적용됩니다. 화학 촉매의 기질의 범위는 훨씬 넓다..

효소와 그 기질 사이의 상호 작용의 특이성을 결정하는 힘은 동일한 단백질 (반 데르 발스 상호 작용, 정전기, 수소 결합 및 소수성)의 형태를 지시하는 것과 동일하다..

효소 조절은 정확하다.

마지막으로, 효소는 더 큰 조절 능력을 가지며 이들의 활성은 세포 내의 상이한 물질의 농도에 따라 다양하다.

조절 메커니즘 중에서 우리는 알로 스테 릭 조절, 효소의 공유 결합 변형 및 합성 된 효소의 양의 변화를 발견했다.

참고 문헌

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