효소(enzyme)는 초기에는 효모를 의미하며, 유기체 내 살아있는 세포가 생산하는 생물학적 촉매제를 말한다. 대부분은 단백질로 구성됩니다(일부는 RNA임). 이는 다양한 생화학 반응을 효율적으로 촉매하고 신체의 매우 온화한 조건에서 유기체의 신진대사를 촉진할 수 있습니다. 생명 활동에서의 소화, 흡수, 호흡, 운동 및 재생산은 모두 효소 반응 과정입니다. 효소는 세포가 생존하는 기초입니다. 세포 대사와 관련된 거의 모든 화학 반응은 효소에 의해 촉매됩니다. 예를 들어, 포유류 세포에는 수천 개의 효소가 들어 있습니다. 이들은 세포액에 용해되거나, 다양한 막 구조와 결합되거나, 세포 내 다른 구조의 특정 위치에 위치합니다. 이들 효소를 총칭하여 세포내 효소라고 하며, 세포 내에서 합성된 후 세포 외부로 분비되는 효소도 있습니다. 화학 반응을 촉매하는 효소의 능력을 효소 활성(또는 효소 활성)이라고 합니다. 효소 활동은 다양한 요인에 의해 조절 및 제어될 수 있으므로 유기체는 외부 조건의 변화에 적응하고 생명 활동을 유지할 수 있습니다. 효소의 참여가 없으면 신진대사는 극도로 느린 속도로만 진행될 수 있으며, 생명활동은 전혀 유지될 수 없습니다. 예를 들어, 음식은 장벽을 통과하여 조직에 흡수되어 활용되기 전에 효소의 작용에 따라 작은 분자로 분해되어야 합니다. 위장에는 펩신이 있고, 장에서는 췌장에서 분비되는 트립신, 키모트립신, 리파제, 아밀라제가 있습니다. 또 다른 예는 식품의 산화가 동물 에너지의 원천이며, 식품의 산화 과정도 일련의 효소의 촉매 작용에 의해 완료된다는 것입니다.
효소 촉매작용의 본질: 화학반응의 활성화 에너지 감소
효소와 무기촉매의 비교:
유사점: 1) 변화 화학 반응 속도 자체는 거의 소모되지 않습니다. 2) 기존 화학 반응을 촉진할 뿐입니다. 3) 화학 반응 속도를 높이고 평형에 도달하는 시간을 단축하지만 평형점을 변경하지 않습니다. 4) 활성화 에너지를 줄입니다. 화학 반응 속도를 높이기 위해. 5) 중독이 발생합니다.
2. 차이점: 효소의 특성
효소의 특성
1. 효율성: 효소의 촉매 효율은 무기 촉매보다 높습니다. 반응 속도가 더 빠릅니다.
2. 특이성: 효소는 단백질을 폴리펩티드로 가수분해하는 효소와 같이 한 가지 유형의 기질 또는 기질 유형만 촉매할 수 있습니다.
3. 다양성: 효소의 종류는 약 4,000개에 달합니다.
4. 온화함: 효소에 의해 촉매되는 화학 반응이 일반적으로 더 온화한 조건에서 수행된다는 의미입니다.
5. 활동 조정성: 억제제 및 활성화제 조정, 피드백 억제 조정, 원자가 변형 조정 및 알로스테릭 조정 등을 포함합니다.
6. 일부 효소의 촉매 특성은 보조인자와 관련이 있습니다.
7. 가변적이다. 대부분의 효소는 단백질이기 때문에 고온, 강산, 강알칼리 등에 의해 파괴된다.
일반적으로 동물의 효소 최적 온도는 35~40°C이고, 식물의 효소 최적 온도는 40~50°C입니다. 차이는 크며 일부 효소의 최적 온도는 70°C까지 높을 수 있습니다. 동물에서 효소의 최적 pH는 대부분 6.5~8.0이지만, 예외도 있습니다. 예를 들어 펩신의 최적 pH는 1.5이고, 식물에서 효소의 최적 pH는 대부분 4.5~6.5입니다.
효소의 이러한 특성은 세포 내 복잡한 물질 대사 과정을 질서 있게 진행시켜 물질 대사가 정상적인 생리 기능에 적응할 수 있도록 해줍니다. 유전적 결함으로 인해 효소에 결함이 있거나 다른 이유로 효소의 활성이 약해지면 효소에 의한 이상반응, 물질대사 장애, 심지어 질병까지 초래할 수 있습니다. 그러므로 효소와 약의 관계는 매우 가깝습니다.
효소의 유래
소위 효소(Enzyme)는 그리스어로 효모(zyme) 속에 존재한다는 뜻이다. 즉, 효모에서는 다양한 생명활동을 하는 물질이 발견되어 그렇게 명명되었다. 이때, "효모"는 언제나 살아있는 유기체 = 미생물이고, "효소"는 살아있는 물질 = 생명 활동을 하는 놀라운 물질입니다 (기억상으로는 살아있는 물질이라고 부르는 것이 더 나을지도 모릅니다).
그러나 효소는 효모와 동일하지 않습니다. 효모는 자연의 모든 생명체 중 단위 부피당 가장 풍부한 효소 유형과 효소를 가지고 있다고 말할 수 있습니다! 특히 맥주효모!
효모는 많은 효소를 함유하고 있는 단세포 미생물이다. 효모는 세포조직을 갖고 있으며, 효소는 단백질이다. 보통 효모에는 수천 개의 단백질이 들어 있기 때문에 효모에는 효소가 들어있지만 효소와는 다르다. 누룩.
효소의 발견
1773년 이탈리아 과학자 L. Spallanzani(1729-1799)는 독창적인 실험을 고안했습니다. 독수리가 그것을 삼킨다. 잠시 후 그는 작은 새장을 꺼냈고 고기 조각이 사라진 것을 발견했습니다. 따라서 그는 위액에 고기를 소화하는 물질이 포함되어 있음에 틀림없다고 결론지었습니다. 하지만 그는 몰랐습니다.
1836년 독일 과학자 T. Schwann(1810-1882)은 위액에서 단백질 소화 물질을 추출했습니다. 위 소화의 신비를 풀어보세요.
1926년 미국의 과학자 J.B. 섬너(J.B. Sumner, 1887~1955)는 검두콩의 씨앗에서 우레아제 결정을 추출하고 화학실험을 통해 우레아제가 단백질이라는 사실을 확인했다.
1930년대 과학자들은 다양한 효소의 단백질 결정을 잇달아 추출해 효소가 생물학적 촉매작용을 하는 단백질의 일종이라는 점을 지적했다.
1980년대 미국 과학자 T.R. Cech(1947~)와 S. Altman(1939~)은 소수의 RNA에도 생체촉매 효과가 있다는 사실을 발견했습니다.
[이 단락 편집] 효소 명명
일반적으로 두 가지 방법이 있습니다: 관례적 명명과 체계적 명명입니다.
사용자 정의 이름 지정
종종 두 가지 원칙을 기반으로 합니다.
1. 효소에 의해 촉매되는 기질에 따라: 예를 들어 전분을 가수분해하는 효소는 다음과 같습니다. 아밀라아제. 단백질은 프로테아제라고 불리며 때로는 펩신, 트립신 등과 같은 다른 소스와 동일한 유형의 효소를 구별하기 위해 소스가 추가되기도 합니다.
2. 효소에 의해 촉매되는 반응의 유형에 따라 기질 분자의 가수분해를 촉매하는 것을 가수분해효소라고 하고, 환원 반응을 촉매하는 것을 환원효소라고 합니다.
위의 두 가지 원리를 바탕으로 하거나 숙신산탈수소효소, 알칼리인산분해효소 등 효소의 다른 특성을 더해 붙여진 이름도 있다.
관습적인 명명법은 비교적 간단하고 오래전부터 사용되어 왔지만, 체계성이 부족하고 그다지 합리적이지 않아 일부 효소의 명칭에 혼동을 초래하는 경우가 있다. 예를 들어, Enterokinase와 myokinase는 문자 그대로 서로 다른 출처에서 유사한 효과를 갖는 두 가지 효소처럼 보입니다. 실제로는 완전히 다른 작용 방식을 가지고 있습니다. 또 다른 예: 구리 티올라아제와 아세틸-CoA 트랜스아실라아제는 실제로 동일한 효소이지만 이름이 완전히 다릅니다.
위의 상황과 새롭게 발견되는 효소의 수가 증가하는 점을 고려하여, 효소학 발전의 새로운 상황에 적응하기 위해 국제생화학협회 효소위원회에서는 체계적인 효소 명명 방식을 권장했습니다. 시스템 이름과 사용자 정의 이름이 있어야 합니다. 동시에 각 효소에는 고정된 숫자가 있습니다.
체계적인 명명
효소의 체계적인 명명은 효소에 의해 촉매되는 전체 반응을 기반으로 합니다. 각 효소의 명칭에는 기질의 명칭과 촉매적 성질을 명확히 나타내도록 규정되어 있다. 두 기질이 효소 반응에서 반응하는 경우 두 기질을 모두 ":"로 구분하여 나열해야 합니다.
예: 알라닌 아미노트랜스퍼라제(관습명)를 시스템명으로 기재하는 경우, 그 기질인 "L-알라닌"과 "α-케토글루타레이트"를 동시에 기재해야 합니다. 촉매 반응은 아미노전이(transamination)이며, 이것도 명시할 필요가 있으므로 이름은 "L-알라닌:α-케토글루타레이트 아미노트랜스퍼라제"입니다.
시스템 이름은 일반적으로 매우 길고 사용하기 불편하므로 설명할 때 관례적인 이름을 사용할 수 있습니다.
[이 단락 편집] 효소 분류
효소에 의해 촉매되는 반응의 다양한 특성에 따라 효소는 6가지 범주로 나뉩니다.
1. 산화환원 효소(산화환원효소)
기질의 산화 또는 환원을 촉진합니다.
2. 전이효소
다른 물질의 분자 사이에서 특정 화학 그룹의 교환 또는 전달을 촉진합니다.
3. 가수분해효소(가수분해효소)
가수분해 반응을 촉진합니다.
4. 분해효소
기질 분자의 이중 결합에서 그룹을 추가하거나 그룹을 해제하는 반응, 즉 하나의 화합물을 두 개의 화합물로 나누는 것을 촉진합니다. 두 화합물의 화합물.
5. 이성질체
이성질체의 상호 전환을 촉진합니다. 즉, 기질 분자 내 재배열 반응을 촉매합니다.
6. 합성 효소(리가제)
두 분자 화합물의 서로 결합을 촉진하는 동시에 ATP 분자의 고에너지 인산염 결합을 끊습니다(또는 다른 뉴클레오시드 삼인산), 즉 촉매 분자 상호 결합 반응입니다.
국제 생화학 협회에서 발표한 효소의 통일된 분류 원칙에 따르면, 위의 6가지 범주를 바탕으로 각 주요 범주의 효소를 그룹이나 결합의 특성에 따라 분류합니다. 기질이나 반응물의 특성을 보다 정확하게 나타내기 위해 여러 하위 범주로 나누어지며, 각 하위 범주는 여러 그룹(하위 하위 범주)으로 나누어집니다.